Органическая дымка в атмосфере ранней Земли могла быть ключом к зарождению жизни
Новое исследование, принятое в The Planetary Science Journal, показывает, что органические аэрозоли (дымка), существовавшие в атмосфере Земли в период от её формирования и до 500 миллионов лет спустя (гадейский эон), могли содержать необходимые для жизни строительные блоки — нуклеобазы и аминокислоты. Это помогает понять не только условия на ранней Земле, но и возможность образования таких блоков на Титане, крупнейшем спутнике Сатурна.
Эксперимент и модель
Исследователи во главе с доктором Беном К. Д. Пирсом воссоздали органическую дымку в лаборатории в атмосфере, содержащей от 0,5% до 5% метана. Анализ с помощью газового хроматографа/масс-спектрометра (GC/MS) выявил в дымке следы аминокислот и нуклеобаз. Образцы также нагревали до 200°C (392°F), моделируя условия на необитаемой поверхности.
Сравнение с компьютерными моделями показало, что концентрация нуклеобаз в водоёмах («тёплых лужах») того периода от этого источника могла приближаться к критическому порогу в 100 микромоль (≈10 ppm). Ранее этот порог, определённый в экспериментах Карла Сагана, не преодолевался другими предполагаемыми источниками (метеориты, межпланетная пыль, атмосферный цианистый водород).
Ключевые выводы
- Нуклеобазы могли существовать в водоёмах гадейского эона.
- Органическая дымка как источник работает только в атмосфере, богатой метаном, но не настолько, чтобы поверхность стала необитаемой.
- Нагревание показало, что такие образцы не сохранились бы на горячей поверхности.
Связь с Титаном и миссия Dragonfly
Атмосфера Титана, богатая метаном и азотом, похожа на раннюю Землю. Миссия NASA Dragonfly (запуск — июль 2028, посадка — 2034) с помощью масс-спектрометра сможет проанализировать частицы органической дымки на поверхности Титана и проверить лабораторные данные.
Будет ли жизнь на Титане?
Единственная потенциально обитаемая среда на Титане — глубокие недра. Современные гипотезы связывают зарождение жизни с циклами «смачивания-высыхания» в водоёмах, что невозможно при температуре поверхности Титана –179°C (–290°F). Однако, как отмечает доктор Пирс, новые открытия часто опровергают ожидания, поэтому исследования необходимы.