Zdjęcie Ziemi wykonane z kosmosu. Fot. PAP/Reprodukcja Wojciech Kryński
Już 4,33 miliarda lat temu na naszej planecie warunki ustabilizowały się na tyle, że stały się dobre do wykształcenia wczesnych form życia – poinformował Planetary Science Institute w Tucson Arizonie (USA).
Ziemia powstała około 4,5 miliarda lat temu. Jednak nie od początku była światem przyjaznym dla życia. Według najnowszych symulacji komputerowych, odpowiednie warunki chemiczne na Ziemi dla powstania życia nastały 4,33 mld lat temu.
W trójwymiarowych symulacjach uwzględniono, w jaki sposób uderzenia planetoid, komet i planetozymali rozgrzewały skorupę ziemską w okresie od 4,5 do 3,5 miliarda la temu. Wyniki sugerują, że częste epizody globalnej „sterylizacji» planety trwały do 4,4 mld lat temu. Potem nastąpiły bardziej stabilne warunki, w których mogły przetrwać RNA i inne cząsteczki kluczowe dla życia.
Wcześniejsze badania tego typu opierały się na modelowaniu geochemicznym, analizach biomolekularnych i modelowaniu chemii we wczesnej atmosferze. W nowej próbie bombardowanie Ziemi zrekonstruowano na podstawie ograniczeń wynikających z danych obserwacyjnych: kraterów na Księżycu oraz zawartości pierwiastków silnie syderofilnych w płaszczu Ziemi. Pierwiastki silnie syderofilne to grupa kilku pierwiastków wykazujących bardzo duże powinowactwo do żelaza, czyli zdolność do łatwego łączenia się lub mieszania się z nim – na przykład złoto, platyna.
Oleg Abramov z Planetary Science Institute, pierwszy autor publikacji, tłumaczy, iż uwzględniono zarówno szkodliwe skutki uderzeń – na przykład wywołaną wzrostem temperatury degradację kluczowych biomolekuł – jak i efekty korzystne dla życia, na przykład powstawanie systemów hydrotermalnych. W ocenie warunków naukowcy skupiali się szczególnie na kwestii RNA (kwas rybonukleinowy, cząsteczka pomagająca komórce w przekazywaniu informacji genetycznej i produkcji białka). Porównali temperatury skorupy ziemskiej z krytycznymi limitami dla RNA i innych istotnych molekuł.
Według modelu Ziemia stała się odpowiednia dla wczesnych faz życia pomiędzy 4,4, a 4,3 miliarda lat temu. Optymalne warunki nastąpiły około 4,33 miliarda lat temu. Dla porównania, najstarsze potencjalne ślady metabolizmu istot żywych wykryto na Grenlandii w skałach mających 3,7 miliarda lat, a ewentualne skamieniałe mikroorganizmy nawet w jeszcze starszych (4,1 miliarda lat w Australii w osadach z kominów hydrotermalnych).
Wyniki badań opisano w artykule, który ukazał się w „Nature Communications». Wśród autorów pracy jest Barbara Kremer z Instytutu Paleobiologii PAN w Warszawie. (PAP)
cza/ agt/
