Марс проиграл в лотерею: раскрыта роковая ошибка Красной планеты, помешавшая запуску биологического синтеза
Современная астробиология пересматривает критерии обитаемости далеких миров, смещая фокус с наличия воды на тончайшие нюансы химии недр. Оказывается, для зарождения биологических процессов недостаточно просто находиться в комфортной температурной зоне. Об этом со ссылкой на исследование Крейга Уолтона из Центра изучения происхождения жизни при Высшей технической школе Цюриха, сообщает издание Universe Today.
Химический фундамент живой материи
Ученые установили, что ключевым фактором успеха Земли стал строго определенный баланс азота и фосфора в ее мантии. Эти элементы являются незаменимыми "кирпичиками": азот формирует основу белков и клеточных структур, а фосфор критически важен для построения молекул ДНК и РНК. Без их присутствия на поверхности планеты даже самый благоприятный климат не приведет к появлению организмов.
Проблема заключается в том, что во время формирования планеты эти вещества ведут себя крайне капризно. Фосфор обладает сильным сродством к железу, и если в молодой породе недостаточно кислорода, он практически полностью уходит в ядро, оставляя кору стерильной. Азот же, напротив, при избытке кислорода стремится покинуть твердую оболочку и улетучивается в космическое пространство. Подобно тому как космические тела доставляют на планеты органику, первичный состав мантии определяет весь дальнейший путь развития мира.
Феномен "зоны Златовласки"
Исследователи применили компьютерное моделирование, чтобы понять, при каких условиях оба элемента сохраняются в доступных слоях планеты. Выяснилось, что существует невероятно узкий диапазон содержания кислорода, который назвали "питательным профилем". Земля идеальным образом вписалась в эти параметры, попав в так называемую химическую зону Златовласки — область, где условия не слишком агрессивны, но и не слишком инертны.
Для сравнения ученые рассмотрели Марс, которому повезло значительно меньше из-за иного окислительного потенциала недр. В мантии Красной планеты сохранилось достаточно фосфора, однако концентрация азота оказалась слишком низкой для запуска биологического синтеза. Такие различия показывают, насколько редким стечением обстоятельств является земная биосфера, где под айсбергом Антарктиды и в глубоких впадинах океана процветает жизнь, основанная на этом древнем балансе.
Новые ориентиры для поиска жизни
Результаты работы заставляют ученых более избирательно подходить к анализу экзопланет. Теперь астрономы будут искать миры, вращающиеся вокруг звезд, чей химический состав максимально близок к солнечному, так как планеты наследуют пропорции элементов от родительского газопылевого облака. Наличие жидкой воды на поверхности миллиарды лет подряд больше не считается автоматической гарантией обитаемости.
Сложное сочетание физики и химии, которое удалось воспроизвести на Земле, делает нашу планету исключительным примером во Вселенной. Даже если планета-кандидат имеет нужный размер и температуру, неверная концентрация кислорода на этапе формирования ядра может сделать ее навсегда безжизненной. Мы лишь начинаем осознавать, насколько ювелирной была работа природы по настройке параметров нашего общего дома.
