Космическая пыль может являться ключевым источником фосфора для жизни на Земле

В новом исследовании говорится, что космическая пыль может являться ключевым источником биологически полезных форм фосфора.

Об этом рассказывают в Американском геофизическом союзе.

Когда Земля сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, любой присутствовавший там фосфор, скорее всего, опустился к расплавленному ядру из-за особенных химических свойств элемента. Однако фосфор необходим для жизни – он содержится в ДНК, РНК и других важных биологических молекулах. Поэтому вполне вероятно, что фосфор, сделавший жизнь возможной, был доставлен на поверхность Земли из внеземных источников, и предыдущие исследования предполагали метеориты в качестве таких потенциальных источников.

Теперь представлен новый анализ, предполагающий, что гораздо меньшие инопланетные частицы, известные как космическая пыль, могут доставлять фосфор в атмосферу Земли, где ряд химических реакций превращает элемент в биологически полезные формы, а именно фосфиты и фосфаты металлов, которые в конечном итоге оседают на поверхности Земли.

При вхождении в атмосферу, трение воздуха заставляет космическую пыль подвергаться процессу испарения и плавления, известному как абляция. Новое исследование основывается на предыдущей работе, в которой метеорные фрагменты размером с космическую пыль мгновенно нагревали для имитации абляции, и было обнаружено высвобождение фосфорсодержащих молекул. Вычислительное моделирование этого процесса обеспечило дальнейшую поддержку космической пыли в качестве важного источника фосфора на Земле.

Исследователи построили сеть химических реакций, определяющих специфический процесс, с помощью которого абляция космической пыли могла бы образовать биологически полезные молекулы фосфора. Для этого они объединили реальные результаты лабораторных исследований химических реакций с еще не изучавшимися в лаборатории теоретическими прогнозами реакций. Затем исследователи включили сеть реакций в глобальную климатическую модель.

Сеть реакций и симуляции моделей дают новую поддержку абляции космической пыли и последующих химических реакций как источника биологически полезных форм фосфора. Эти молекулы входят в состав крошечных частиц "метеорного дыма", оседающих на поверхности Земли. Авторы предполагают, что частицы могут являться значительным и непрерывным источником фосфора для жизни на Земле.

Кроме того, исследователи спрогнозировали, какие регионы за год могут получать наибольшее количество доставляемого космической пылью фосфора, в частности, северные Скалистые горы, Гималаи и южные Анды. Они также предполагают, что узкий атмосферный слой OPO – молекулы, содержащий фосфор – может окружать Землю на высоте 90 километров над ее поверхностью.

Последующие исследования могут подтвердить существование предусмотренного слоя. Исследователи также могли бы исследовать возможную роль доставляемого космической пылью фосфора во время возникновения жизни на Земле, когда ограниченное количество фосфора могло сдерживать биологическую активность.

Исследование опубликовано в журнале "Geophysical Research: Space Physics".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.