Ученые исследовали гранулы магнетита в образцах с поверхности астероида Рюгу и обнаружили на их поверхности соединения азота — элемента, без которого не появилась бы жизнь на Земле.
Астероид Рюгу / ©Getty images
Азот — один из основных компонентов азотистых оснований, которые лежат в основе РНК и ДНК. Поэтому без этого элемента на Земле не могла появиться жизнь, какой мы ее знаем. Проблема в том, что во времена формирования нашей планеты азота в ее окрестностях было относительно мало.
Ученым известны соединения азота, способные сохранить стабильность в условиях внутренней части Солнечной системы. К сожалению, ни в ближайшей межпланетной пыли, ни в образовавшихся неподалеку микрометеоритах найти такие соединения пока не удалось.
Зато в телах, образовавшихся вдали от Солнца, азота много. Например, в форме солей аммония. И это подтверждается наблюдениями за кометами и ледяными телами внешних областей системы. Но как этот азот попал в окрестности Земли?
Проведя изотопный анализ образцов лунной породы, ранее ученые обнаружили, что источник «внешнего» азота — долетевшие к нам астероидные микрометеороиды. Чтобы оценить их вклад в запасы азота на Земле, необходимо знать содержание этого элемента в их составе, а такие подсчеты не проводили. Помогли образцы астероида Рюгу.
Рюгу — обычный околоземный астероид спектрального класса С. В 2019 году аппарат «Хаябуса-2» собрал с его поверхности образцы пород и доставил на Землю. В работе, опубликованной в журнале Nature Astronomy, международная группа ученых представила новый анализ этих образцов.
Согласно результатам, микрометеориты из внешних областей Солнечной системы стали обильным источником азота для молодой Земли. Причем объемы доступного азота ранее сильно недооценивались.
Разгадка заключается в космическом выветривании поверхностей астероидов. Под действием частиц солнечного ветра и ударов микрометеоритов в породе происходят химические реакции, в процессе которых образуется стабильное соединение азота — нитрид железа.
Один из основных минералов в образцах Рюгу — магнетит. Под влиянием ионов водорода из солнечного ветра и от тепла столкновений с частицами микрометеоритов магнетит теряет атомы кислорода. Так на поверхности гранул магнетита остается чистое железо, которое в химических реакциях с аммонием из микрометеоритов превращается в нитрид железа, связывая азот.
Во внутренней Солнечной системе множество тел, подобных Рюгу. Поэтому доступ к азоту у молодой Земли был гораздо выше, чем считали ученые.
Впрочем, на этом проблемы с доступностью азота не заканчиваются. На молодой Земле, как и сегодня, большая часть азота находилась в форме малоактивной молекулы N2. Использовать его в такой форме способны немногие современные живые существа. Поэтому остается открытым вопрос, как азот «переваривали» первые формы жизни.
Комментарии
Не понимаю. Молекулярное облако, из которого сформировалась солнечная система, было +- однородным. Планеты формируясь, стягивает к себе все вещество в своих окрестностях. Процесс набора массы ближайшим планшетами завершается запуском термоядерных реакций в звезде, выталкивая лёгкие вещества далеко за пределы системы, образуя облако оорта, где формируется большая часть комет.
В катархее плотность земной атмосферы была в 20-40раз больше текущего уровня, имея в составе углекислого газ, метан, амитак. Никто этот аммиак не заносил на планету. В чем тогда проблема? И что за ересь с N2 в атмосфере молодой Земли? Атмосфера была восстановительной! Азот в виде газа появился лишь в период кислородной катастрофы, когда уже сложные развитые бактерии освоили оксигенный фотосинтез. Порядка 2.5млрд лет назад метан стал окисляться до углекислого газа, а аммиак до азота. Не было проблемы изначально с фиксированием азота из атмосферы! Аммиак - самый экономичный источник азота.
> Азот — один из основных компонентов аминокислот, которые лежат в основе РНК и ДНК
Почему заметки пишет человек, не освоивший биологию даже в рамках школьной программы? Кто отвечает за кадры на ресурсе?