• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.06.2023
Сергей Васильев
1 448

Железные метеориты и вулканическая пыль могли подготовить появление жизни на Земле

5.2

Метеориты и вулканы наполняли атмосферу ранней Земли крошечными частицами металлов. На их поверхности могли протекать те же реакции, с помощью которых сегодня производят углеводороды. Они привели к появлению простых органических молекул, ставших первыми предшественниками будущей жизни.

Фрагмент крупного металлического метеорита Кампо-дель-Сьело
Фрагмент крупного металлического метеорита Кампо-дель-Сьело / ©Oliver Trapp / Автор: Наталья Федосеева

В атмосфере молодой Земли свободного кислорода не было, зато в ней содержалось немало водорода, углекислого и угарного газов. Из них могли образоваться простые органические молекулы — предшественники аминокислот, нуклеотидов и других «кирпичиков жизни». Возможно, что катализировали такие реакции железо и другие металлы, которыми наполняли воздух падавшие на планету метеориты, и пыль от выбросов вулканов. Это продемонстрировала новая работа ученых из Института астрономии Общества Макса Планка. Их статья опубликована в журнале Scientific Reports.

Ведущий автор работы профессор Оливер Трапп (Oliver Trapp) обратил внимание на технологию, которую давно и широко применяют для промышленного получения углеводородов. В качестве исходных веществ процесс Фишера — Тропша использует оксиды углерода и водород, которые имелись на ранней Земле в достаточных количествах, а роль катализатора играют переходные металлы, такие как железо и никель. Если подобные процессы некогда протекали в атмосфере нашей планеты, то источниками металлов могли служить метеориты и вулканы.

Для проверки этой гипотезы ученые поставили лабораторные эксперименты с образцами железных и железо-каменных метеоритов, а также пыли, собранной при извержении итальянского вулкана Этна. В естественных условиях они могут присутствовать в воздухе в виде частиц разных размеров: вулканические — микрометровых, метеоритные (которые образуются при испарении тела во время падения через атмосферу) — микро- и нанометровых. Поэтому ученые подготовили более крупные частицы с помощью мельницы, а мелкие — растворением образцов в кислоте.

Реакции проводили в атмосфере, имитирующей условия ранней Земли: в бескислородной атмосфере, состоящей в основном из углекислого газа, водорода и воды, при повышенном давлении и высокой температуре. И действительно, в присутствии металлических частиц происходило образование простых органических соединений, включая ацетальдегид и формальдегид, которые могут служить основой для последующего синтеза всех «кирпичиков жизни»: аминокислот, нуклеотидов, сахаров и жирных кислот.

Таким образом, сегодня известен целый ряд механизмов, которые могли наполнить молодую Землю органикой и запустить химическую эволюцию, увенчавшуюся появлением первых протоклеток. Теория и эксперименты показали, что подобные реакции способны протекать в окрестностях «черных курильщиков» (насыщенные минералами горячие источники на дне океанов), в атмосфере — при участии солнечного ультрафиолета и разрядов молний, металлических метеоритов или мощных солнечных вспышек. Какой именно из этих процессов работал в действительности, пока не ясно: возможно, каждый из них внес вклад в зарождение жизни на нашей планете.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

8 часов назад
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Вчера, 14:55
Татьяна

Американские астронавты давно жалуются на систему ассенизации в скафандрах, которая представляет собой просто большой подгузник. Хватает его максимум на восемь часов, есть риск развития опрелостей и инфекций. К тому же в костюме мало запасов питьевой воды. Чтобы решить эти проблемы, ученые предложили более эффективный способ утилизации продуктов метаболизма.

10 июля
Татьяна

Ученые из Китая проанализировали состав древнейших цирконов с помощью машинного обучения. В этих минералах хранится информация о процессах в недрах планеты. По мнению авторов нового исследования, все указывает на то, что перемещения плит в литосфере происходили уже в катархее, 4,2 миллиарда лет назад, то есть гораздо раньше предыдущих оценок.

Вчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

8 июля
Полина Меньшова

Ученые из Великобритании предложили психофизиологическую модель, объясняющую, как именно физические упражнения облегчают симптомы депрессии. Особенно она применима к аэробной нагрузке, например ходьбе, подъему по лестнице, бегу.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно