Модель показала, что атмосфера древней Земли была богата органическими веществами

Исследователи из Университета Тохоку, Токийского университета и Университета Хоккайдо создали модель, которая учитывает различные атмосферные химические реакции, чтобы оценить, как эволюционировала атмосфера Земли и появились первые признаки жизни. Исследование опубликовано в Astrobiology.

• Состав древней атмосферы: Древняя Земля была враждебным местом, богатым металлическим железом, с атмосферой, содержащей водород (H₂) и метан (CH₄).
• Ключевая роль УФ-излучения: Под воздействием солнечного ультрафиолетового (УФ) излучения эти молекулы вступали в химические реакции, производя органические вещества — «строительные блоки жизни», включая предшественников аминокислот и нуклеиновых кислот.
• Сложности моделирования: Понимание роли УФ-излучения затруднено из-за нестабильности такой атмосферы и неопределённости в скорости и масштабах фотолиза водяного пара, который приводит к образованию окислителей.
• Результаты модели: 1D фотохимическая модель показала, что большая часть водорода улетучивалась в космос, а углеводороды (например, ацетилен, образующийся из метана) экранировали УФ-излучение.
• Последствия для образования органики: Это экранирование значительно снижало распад водяного пара и последующее окисление метана, что, в свою очередь, усиливало производство органических веществ.
• Масштабы процесса: Если начальное количество метана было эквивалентно количеству углерода на современной поверхности Земли, могли образоваться органические слои толщиной в несколько сотен метров.
• "Обогащённый суп": По словам Тацуи Ёсиды, такое накопление органики могло создать «обогащённый суп» из важных строительных блоков, который стал источником для возникновения жизни.
• Сравнение с другими планетами: Модель предполагает, что атмосфера древней Земли была поразительно похожа на нынешнюю атмосферу Венеры и Марса, что позволяет изучать, почему эволюция Земли пошла по уникальному пути.