Когда на Земле в архейскую эру образовался защитный химический туман, наша планета могла выглядеть как блеклая оранжевая точка на фоне космоса. Система Goddard Space Flight Center исследует, как этот туман, снизив температуру поверхности на 20 К, мог во многом способствовать формированию условий, благоприятных для жизни. Исследования, проведённые командой астрофизиков под руководством докторанта Яреда Лэндри из Института наук о жизни Земли в Токио, утверждают, что образцы лунного грунта, собранные в ходе миссий «Аполлон», могут служить своего рода зеркалом для ранней Земли.
Лунные образцы как источник информации о Земле
Лэндри обратил внимание на то, что газы из верхних слоёв атмосферы Земли осаждались на поверхности Луны на протяжении миллиардов лет. Эти химические компоненты ионизировались, становясь электрически заряженными, и взаимодействовали с магнитным солнечным ветром. Несмотря на длительный процесс накопления данных — он продолжается и в наши дни, исследователь фокусируется на архейской эре, примерно 3.5 миллиарда лет назад. Эта эпоха — одна из наиболее загадочных в истории планеты, особенно в контексте атмосферной химии.
Понимание составов атмосферы является ключевым фактором для определения условий возникновения и эволюции жизни, отметил Лэндри. Эти процессы, концентрация молекул и климат значительно зависят от состава атмосферы. Механизм, через который химические вещества покидали атмосферу Земли и осаждались на Луне, связан с уникальным потоком, по которому наша Луна проходит во время своей орбиты.
Роль серы в образовании жизни
Основной вывод Лэндри заключается в том, что лунные образцы подтверждают гипотезу о том, что архейская атмосфера была более насыщена серой, чем сегодня. Это создало условия для возникновения предбиотических и биотических процессов в водной среде. Он также обозначает, что океаны архейского периода были обеспечены значительными уровнями серы, что способствовало синтезу сложных органических молекул. По модели Лэндри, в атмосфере архейской Земли содержалось в сто раз больше углекислого газа, чем в современной.
По словам учёного, для того чтобы преодолеть влияние слабого молодого Солнца и сохранить жидкий океан, Земля нуждалась в примерно одной десятой атмосферы парникового газа углекислого газа, как показывают предыдущие исследования. Модель Лэндри предполагает, что уровень углекислого газа был чуть ниже этого значения в архейскую эпоху.
Ключевым моментом является то, что это был процесс, который не происходил в настоящее время, и не позволял сере растворяться в океанах. Лэндри говорит о том, что в архейский период могли существовать низкие гидрологические активности или более холодная среда, чем мы наблюдаем сегодня.
Перспективы дальнейших исследований
Следующим шагом для Лэндри является определение температуры архейских океанов и их внешнего вида. Чёткое понимание химических веществ, которые присутствовали в то время, поможет установить, какой предбиотической химии это могло приводить. Этот подход можно будет использовать для анализа любых террейнных систем, включая Марс и спутник Фобос, а также потенциально на ледяных спутниках внешней части Солнечной системы.
Что касается самой Земли, возможно ли, что предбиотическая химия была более развита, чем считалось 3.5 миллиарда лет назад? Лэндри считает, что, скорее всего, она была просто иной. Сера до сих пор недооценена, и многие учёные работают над выяснением её роли в начале и развитии жизни на Земле.
Мнение SpaceDiscover
Изучение архейской атмосферы через призму лунных образцов открывает новые горизонты в понимании зарождения жизни на Земле и может помочь в поисках подобных процессов на других планетах. Сера, как компонент, имеет мощный потенциал и требует дальнейших исследований для уточнения её роли в эволюции жизни.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
