Учёные выяснили, как ранние планетезимали и Юпитер подарили Земле жизнь

Моделирование ранней Солнечной системы продемонстрировало, что фосфор и азот, необходимые для появления жизни, могли поступать в несколько фаз, а не из единственного источника, как считалось ранее

Исследователи при поддержке NASA пересмотрели теорию о том, как Земля получила ключевые элементы, требуемые для возникновения жизни. Речь идет о жизненно важных элементах — углероде, водороде, азоте, кислороде, фосфоре и сере — из которых составлены ДНК, белки и клеточные структуры.

Долгое время считалось, что основным источником этих элементов для ранней Земли были хондриты — каменные метеориты из внешней части Солнечной системы. Однако их образование происходило через 2–4 миллиона лет после возникновения Солнечной системы, что создает временной разрыв: они могли прибыть на Землю слишком поздно, чтобы объяснить самые ранние этапы химической эволюции Земли.

Новое исследование предложило альтернативный источник — ранние планетезимали, включая тела, связанные с железными метеоритами. Они образовались менее чем через миллион лет после формирования Солнечной системы и могут рассматриваться как «первое поколение» строительных блоков планет.

С помощью лабораторного моделирования экстремальных условий исследователи воспроизвели распределение фосфора и азота в ранней Солнечной системе и обнаружили, что состав этих элементов отличался между ранними железными телами и более поздними хондритами. При этом в ранних объектах внешней части системы соотношение фосфора к азоту было выше, чем во внутренних областях, что противоречит ранее принятой модели.

Авторы исследования подчеркивают, что Земля, вероятно, получила значительную долю ключевых элементов из внутренних областей Солнечной системы, а не в основном из внешних регионов, как считалось ранее.

Дополнительную роль в перераспределении вещества мог сыграть Юпитер: по мере его роста гравитационное воздействие изменяло потоки материала в протопланетном диске, нарушая первоначальное распределение элементов.

Таким образом, формирование «химического набора жизни» на Земле оказалось не единичным событием, а многоэтапным процессом, в котором участвовали различные поколения планетезималей, поступавших в разные периоды эволюции Солнечной системы.

Эти выводы уточняют не только происхождение Земли, но и общую модель формирования обитаемых планет: важны не только состав вещества, но и точное время его поступления и динамика всей планетной системы.