• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.06.2023, 10:59
Сергей Васильев
1,6 тыс

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
7 июля, 08:30
ПНИПУ

Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.

8 июля, 13:25
Александр Березин

Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?

6 июля, 11:29
РНФ

Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

7 июля, 08:30
ПНИПУ

Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий