Юпитер мог перенаправить компоненты жизни к Земле 4,5 млрд лет назад
Ученые при поддержке NASA уточнили, как молодая Земля могла получить часть элементов, необходимых для появления жизни. Новая работа показывает, что важную роль в этом процессе мог сыграть Юпитер: его рост изменил распределение фосфора и азота в ранней Солнечной системе.
Работа опубликована в журнале Science Advances. Авторы изучали два типа метеоритов: железные метеориты и хондриты. Железные метеориты — это обломки самого раннего поколения планетезималей: небольших тел, из которых затем собирались планеты. Хондриты произошли от следующего поколения таких тел, сформировавшегося примерно на 2–3 млн лет позже.
Вся жизнь на Земле нуждается в одних и тех же элементах: углероде, водороде, азоте, кислороде, фосфоре и сере. В англоязычной литературе их часто сокращают до CHNOPS. Все эти элементы так или иначе пришли из космоса: они родились внутри звезд и разлетелись в облаках газа и пыли. Затем гравитация заставила это вещество собираться вместе, формируя новые звезды и более мелкие объекты, включая планеты. В новой работе ученые сосредоточились на двух из них — азоте и фосфоре. Азот нужен для белков и ДНК, а фосфор входит в состав ДНК, РНК и молекул, которые переносят энергию в клетках.
Авторы сравнили соотношение фосфора и азота в древних железных метеоритах и более молодых хондритах. По этим данным они восстановили, как эти элементы могли распределяться в ранней Солнечной системе, когда Земля еще только формировалась.
Ранее бытовала версия, что часть важных для жизни элементов Земля получила поздно — с хондритами, прилетевшими из внешней Солнечной системы. Но расчеты показали, что земное соотношение фосфора и азота больше похоже на состав тел, сформировавшихся ближе к Солнцу.
Авторы считают, что эту разницу еще на раннем этапе мог задать Юпитер. Когда формировалось первое поколение планетезималей, вещество могло переноситься из внутренней области Солнечной системы наружу. Это меняло соотношение фосфора и азота во внешней части системы. Затем начал расти Юпитер. Его гравитация стала барьером, который ограничил дальнейший обмен веществом между внутренними и внешними областями.
Из-за этого второе поколение планетезималей формировалось уже в других условиях. Во внутренней Солнечной системе тела получили более высокое соотношение фосфора к азоту, чем похожие объекты дальше от Солнца. По расчетам авторов, именно такое соотношение фосфора и азота ближе всего к нынешнему составу Земли.
«Для нашей Солнечной системы присутствие Юпитера и история его роста, по-видимому, сыграли ключевую роль в распределении базовых химических ингредиентов, необходимых для обитаемых миров», — сказал Раджип Дасгупта из Университета Райса, один из авторов исследования.
Все, что известно о Юпитере, его спутниках и роли в истории Солнечной системы, собрали в этом материале.
Иллюстрация NASA
Самое популярное
