08 НОЯ, 19:09 МСК
USD (ЦБ)    98.0726
EUR (ЦБ)    105.5679

Как зародилась жизнь на Земле? Атмосферная дымка могла быть ключом к успеху

01.02.2024 21:18
Комментарии

Недавнее исследование показало, как органические туманы, существовавшие на Земле между первоначальным формированием планеты и 500 миллионами лет спустя, также известные как Гадейский геологический эон, могли содержать необходимые блоки для жизни.

Данные блоги включают нуклеиновые основания и аминокислоты. Это исследование может не только помочь ученым лучше понять условия на ранней Земле, но также и то, смогут ли эти же самые условия на крупнейшем спутнике Сатурна, Титане, также создать строительные блоки жизни.

Исследование проводилось под руководством доктора Бена К.Д. Пирса, научного сотрудника факультета наук о Земле и планетах Мортона К. Блаустейна в Университете Джонса Хопкинса.

Доктор Пирс рассказал, как прошлые лабораторные исследования с участием Карла Сагана обнаружили, что максимальное разбавление (или добавление растворителя, такого как вода), чтобы заставить химические реакции работать, составляло 100 микромолярных, или примерно 10 частей на миллион (ppm). По его словам, если разбавление слишком сильное, молекулы химической смеси не смогут найти друг друга.

«В конце концов, ранняя Земля была туманным местом, очень похожим на Титан, спутник Сатурна», — говорит Пирс. «Это потому, что более 4 миллиардов лет назад на Земле была атмосфера, богатая водородом, метаном и азотом, похожая на атмосферу Титана! Что интересно в этих частицах дымки, так это то, что они, по сути, представляют собой биомолекулярные снежинки, то есть большие агрегаты строительных блоков жизни. Когда эти частицы оседали на поверхности Земли более 4 миллиардов лет назад и падали в пруды, связи разрывались, и можно было получить пруд, богатый строительными блоками жизни. Мы хотели знать, может ли этот источник превысить 100 микромолярный порог в прудах, который может быть достаточно сконцентрирован, чтобы они могли прореагировать и начать процесс формирования первых информационных молекул, таких как рибонуклеиновая кислота (РНК)».

Для своего исследования ученые создали в лаборатории в атмосферных условиях органическую дымку, содержащую от 0,5% до 5% метана, и проанализировали ее на наличие следов аминокислот и нуклеиновых оснований с помощью газового хроматографа/масс-спектрометра (ГХ/МС). Кроме того, они нагрели образцы до 200°C (392°F), чтобы имитировать образцы, лежащие на непригодной для жизни поверхности. Затем команда сравнила свои результаты с компьютерными моделями, чтобы выяснить количество азотистых оснований, которые будут присутствовать в этих же средах.

«Когда мы смоделировали прудовые концентрации нуклеиновых оснований из органических дымок (используя наши экспериментальные данные), мы обнаружили, что этот источник может быть самым богатым и самым долговечным источником, который мы моделировали на сегодняшний день», — утверждает доктор Пирс журналу. «Напоминаем, что все источники, которые мы изучали на сегодняшний день (метеориты, межпланетная пыль и атмосферный HCN), привели к концентрации ниже 100 микромолярных частиц; однако теперь мы наконец нашли источник, который превышает этот порог».

В конце концов, команда обнаружила, что азотистые основания могли существовать в «маленьких теплых прудах» на Земле во время Гадейской геологической эпохи. В ходе эксперимента с нагреванием команда установила, что такие образцы не могут выжить на горячей поверхности. Наконец, они пришли к выводу, что органические туманы могут создавать строительные блоки жизни только в богатой метаном атмосфере древней Земли.

«Но не настолько богатой, чтобы создать непригодную для жизни поверхность», - отмечает доктор Пирс.

В настоящее время, учитывая эти невероятные открытия, команда планирует провести последующие исследования.

«В настоящее время я создаю новую экспериментальную установку для использования в моей лаборатории на факультете наук о Земле, атмосфере и планетах Университета Пердью, которая откроется осенью 2024 года», — рассказал доктор Пирс. «Эта лаборатория называется Исследовательской лабораторией происхождения и астробиологии. Этот эксперимент позволит моей новой исследовательской группе одновременно моделировать химию атмосферы (например, образование HCN и органического тумана) и химию прудов ранней Земли. Наша первоначальная цель будет заключаться в том, чтобы использовать это чтобы продемонстрировать производство первых информационных молекул жизни, таких как РНК, в моделируемой среде ранней Земли».

Это исследование проводится в связи с тем, что НАСА планирует отправить на Титан свою миссию Dragonfly («Стрекоза»), запуск которой в настоящее время запланирован на июль 2028 года, а приземление на поверхность Титана произойдет где-то в 2034 году на дюнных полях «Шангри-Ла».

PHYS

Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках»

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


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more