☰
Наука

Названо ранню можливу дату виникнення життя на Землі: 3D-моделювання розкрило таємницю хадейського періоду

Олег Норов
6
Космічне зіткнення на ранній Землі у виставі художника. Джерело: соцмережі
Міжнародна група науковців встановила нову потенційну часову позначку, коли на нашій планеті могли сформуватися стабільні умови для виникнення життя.

Хадейське пекло та тривимірне моделювання

За даними дослідження, опублікованого в журналі Nature Communications, критичний перелом відбувся приблизно 4,33 мільярда років тому, коли інтенсивність космічного бомбардування знизилася, а поверхня кори отримала шанс на тривале охолодження.

Важливо! Перші сотні мільйонів років існування Землі (хадейський період) супроводжувалися безперервними ударами астероїдів, комет та залишків планетезималей.

Рання Земля остиває в міру зменшення інтенсивності бомбардувань. Джерело: Nature Communications

Потужні зіткнення регулярно нагрівали поверхню кори до критичних температур, знищуючи будь-які пребіотичні молекули. Вчені з Інституту планетології на чолі з Олегом Абрамовим створили 3D-модель теплових наслідків катастроф того часу:

  • База даних: Під час розрахунків враховували дані про місячні кратери, хімічний склад верхньої мантії та вік найдавніших земних цирконів.
  • Стерилізація кори: До позначки у 4,4 млрд років тому практично кожен новий удар «обнуляв» процес формування складних хімічних сполук.

Поява «нестерильних» зон та парадокс астероїдів

Ситуація змінилася близько 4,33 млрд років тому, коли на Землі почали з'являтися ділянки кори, які більше не піддавалися тотальній стерилізації від нових катаклізмів. Вже 4,25 млрд років тому на такі стабільні зони припадала понад половина об'єму верхньої кори.

Парадоксально, але космічні атаки не лише руйнували, а й створювали умови для майбутнього життя:

  • Гідротермальні системи: Розпечена від астероїдних ударів порода нагрівала воду, створюючи численні гідротермальні джерела.
  • Хімічні лабораторії: Саме в таких системах поєднувалися тепло, вода та хімічна енергія, необхідні для формування РНК-молекул.

Збіг із гіпотезою про LUCA

Підповерхневі теплові режими хадейської кори на глибині (стовпці) 0 м, 100 м, 200 м, і 300 м. Рядок A - 4.5 млрд років тому, B - 4.4 млрд років тому, С - 4,25 млрд років тому. Джерело: Nature Communications

Автори дослідження наголошують: йдеться не про доведену дату виникнення першого організму, а про формування стабільного вікна можливостей для існування так званого «світу РНК» – гіпотетичного етапу еволюції, що передував виникненню ДНК.

Оригінальні розрахунки моделі (4,33 млрд років) ідеально узгоджуються з незалежними молекулярно-генетичними оцінками віку LUCA (Last Universal Common Ancestor) – останнього спільного предка всіх сучасних живих організмів, який оцінюється в діапазоні 4,09–4,33 млрд років.

Читайте також

Земля