Facebook
Капитал страны
Капитал Страны
ENGLISH
Меню
06 ИЮН, 15:48 МСК
USD (ЦБ)    73,4326
EUR (ЦБ)    79,4394

06 ИЮН, 15:48 МСК
USD (ЦБ)    73,4326
EUR (ЦБ)    79,4394

Сера помогла сделать Землю пригодной для жизни до появления кислорода

06.11.2019 20:40
Комментарии
Сера помогла сделать Землю пригодной для жизни до появления кислорода

Химия серы была жизненно важна для ранней анаэробной жизни в Архее, более 2,5 млрд лет назад.

Картирование связей и колебательных мод молекул, содержащих изотопы серы, помогает пролить свет на химические реакции, которые происходили в атмосфере Земли в эпоху Архея, до того, как атмосфера стала оксигенированной примерно 2,5 млрд лет назад.

Архей - это геологический период, который длился от 4 до 2,5 млрд лет назад. В это время появилась первая жизнь на Земле, но первые микробы были анаэробными, то есть они не дышали кислородом. Фактически, в это время атмосфера Земли не содержала молекулярного кислорода. Вместо этого атмосфера была богата углеродом и, в частности, серой.

Сера в атмосфере архейской Земли испускалась вулканической активностью, и в результате процесса, называемого масс-независимым фракционированием, различные изотопы серы (атомы серы, содержащие одинаковое количество протонов, но различное количество нейтронов) обогащались таким образом, который не коррелирует с их массой. Доказательства того, что это произошло, найдены в поверхностных отложениях, относящихся ко времени Архея, и именно эти изотопы серы, как часть молекул, таких как сероводород (H2S) и диоксид серы (SO2), которые метаболизируются микробами, выделяя кислород в процессе, и начали процесс оксигенации атмосферы Земли - развитие, называемое Великим кислородным событием.

Поскольку сера быстро окисляется в среде, богатой кислородом, а затем удаляется из атмосферы в результате выпадения осадков и сброса в океан, химический состав серы ранней архейской жизни был выведен из употребления и утрачен во времени. Однако, понимая процесс независимого от массы фракционирования, должно быть возможно узнать больше об атмосфере предварительно насыщенной кислородом Земли и условиях, в которых жила первая жизнь на Земле.

Процесс, стоящий за независимым от массы фракционированием серы, остается неопределенным, но две наиболее популярные гипотезы - это фотолиз (распад молекул) под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца или реакции между элементарной серой.

«Однако фактическое явление, реакцию или механизм еще предстоит определить», - говорит Дмитрий Бабиков, профессор физической химии и молекулярной физики в Университете Маркетта в Милуоки, штат Висконсин.

Бабиков вместе со своими коллегами по Маркетту Игорем Гейдаем и Александром Теплухиным опубликовал в журнале «Молекулярная физика» новую статью, в которой рассматриваются некоторые молекулярные связи молекулы серы-4 (S4) и их влияние на колебательные моды молекулы, которая в свою очередь может влиять на процесс независимого от массы фракционирования.

Они идентифицировали вторую, ранее неизвестную связь, которая объединяет молекулы S2 (содержащие два атома серы) с образованием S4.

«Эта вторая связь надежно удерживает молекулу в форме трапеции и не позволяет легко превращать две молекулы S2 в S4», - говорит Бабиков. «В свою очередь, это расположение атомов серы затем определяет, как они движутся при колебании молекулы S4».

Экстремофилы, такие как термофилы, которые придают микробным матам такие яркие цвета в горячих источниках в Йеллоустонском национальном парке, являются горячей темой для изучения среди астробиологов в Великобритании.

Колебательные состояния или частоты молекулы S4 определяются как формой «поверхности потенциальной энергии» молекулы, которая описывает энергию изотопов в трапециевидном расположении молекулы S4, так и тем, как химические реакции изменяют потенциальную энергию этой системы. Мало того, что число колебательных мод, включая растяжение и сжатие связей между молекулами S2, влияет на скорость реакции, но они также могут быть чувствительными к данному изотопу, который может помочь идентифицировать химическую реакцию за независимой от массы фракционированием.

«Но на данный момент это все еще гипотеза», - говорит Бабиков.

Лучшее понимание роли массового независимого фракционирования в химии серы на архейской Земле не только дает нам картину окружающей среды на Земле до оксигенации, но также говорит нам о потенциальных биосигнатурах, которые может создать подобная среда на экзопланете, пишет AstroBio.

«Изотопы серы потенциально могут служить признаком окружающей среды, которая создала жизнь на Земле», - говорит Бабиков.

Однако, по его словам, наш нынешний уровень телескопических технологий означает, что было бы очень трудно определить изотопный состав атмосферы экзопланеты до требуемого уровня детализации.

Комментировать (без регистрации)

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий

Статьи

Германия поставила США на место. За санкции против «Северного потока-2» Вашингтон получит пошлины

Германия поставила США на место. За санкции против «Северного потока-2» Вашингтон получит пошлины
Экономика 1

Ученые хотят отразить от Земли лучи Солнца. Поможет ли это остановить глобальное потепление

Ученые хотят отразить от Земли лучи Солнца. Поможет ли это остановить глобальное потепление
Наука и технологии

«Ни рубля из бюджета!» Олигарх Потанин пообещал Путину ликвидировать последствия ЧС в Норильске

«Ни рубля из бюджета!» Олигарх Потанин пообещал Путину ликвидировать последствия ЧС в Норильске
Экономика

Социальные сети: как быть настоящим

Социальные сети: как быть настоящим
Бизнес и психология

Власти потеряли русский лес площадью с Бразилию. О нем нет достоверной информации

Власти потеряли русский лес площадью с Бразилию. О нем нет достоверной информации
Экономика

Россия пережила коронавирус. Как COVID-19 повлиял на сбережения, расходы и привычки россиян

Россия пережила коронавирус. Как COVID-19 повлиял на сбережения, расходы и привычки россиян
Общество

Узнай, страна

ТПП РФ: возобновляя работу, предпринимателям важно соблюдать все меры безопасности

ТПП РФ: возобновляя работу, предпринимателям важно соблюдать все меры безопасности

ТОП-10 достижений недели: как в России строили ракетный комплекс, разводили оленей и садили персики?

ТОП-10 достижений недели: как в России строили ракетный комплекс, разводили оленей и садили персики?

В Архангельской области изготовили пусковой стол комплекса «Ангара» для космодрома «Восточный»

В Архангельской области изготовили пусковой стол комплекса «Ангара» для космодрома «Восточный»

Уральские ученые впервые в мире синтезировали постоянные магниты без тяжелых редкоземельных металлов

Уральские ученые впервые в мире синтезировали постоянные магниты без тяжелых редкоземельных металлов
Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter