Космічний пил може бути ключовим джерелом фосфору для життя на Землі

У новому дослідженні говориться, що космічний пил може бути ключовим джерелом біологічно корисних форм фосфору.

Про це розповідають в Американському геофізичному союзі.

Коли Земля сформувалася 4,5 мільярда років тому, будь-який фосфор, який там був присутній, скоріш за все опустився до розплавленого ядра ​​через відмінні хімічні властивості елемента. Однак фосфор необхідний для життя – він міститься в ДНК, РНК та інших важливих біологічних молекулах. Тому цілком ймовірно, що фосфор, який зробив життя можливим, був доставлений на поверхню Землі з позаземних джерел, і попередні дослідження припускали метеорити у якості таких потенційних джерел.

Тепер представлено новий аналіз, який припускає, що набагато менші інопланетні частинки, відомі як космічний пил, можуть доставляти фосфор в атмосферу Землі, де низка хімічних реакцій перетворює елемент у біологічно корисні форми, а саме, фосфіти та фосфати металів, які в кінцевому підсумку осідають на поверхні Землі.

При входженні в атмосферу, тертя повітря змушує космічний пил піддаватися процесу випаровування та плавлення, відомому як абляція. Нове дослідження ґрунтується на попередній роботі, в якій метеорні фрагменти розміром з космічний пил миттєво нагрівали для імітації абляції, і було виявлено вивільнення молекул, що містять фосфор. Обчислювальне моделювання цього процесу забезпечило подальшу підтримку космічного пилу у якості важливого джерела фосфору на поверхні Землі.

Дослідники побудували мережу хімічних реакцій, які окреслюють специфічний процес, за допомогою якого абляція космічного пилу могла б утворити біологічно корисні молекули фосфору. Для цього вони поєднали реальні результати лабораторних досліджень хімічних реакцій з теоретичними прогнозами реакцій, які ще не вивчалися в лабораторії. Потім дослідники включили мережу реакцій до глобальної кліматичної моделі.

Мережа реакцій та симуляції моделей надають нову підтримку абляції космічного пилу та подальших хімічних реакцій як джерела біологічно корисних форм фосфору. Ці молекули входять у склад крихітних частинок "метеорного диму", які осідають на поверхні Землі. Автори припускають, що частинки можуть бути значним і безперервним джерелом фосфору для життя на Землі.

Крім того, дослідники спрогнозували, які регіони за рік можуть отримувати найбільшу кількість фосфору, що доставляється космічним пилом, зокрема, північні Скелясті гори, Гімалаї та південні Анди. Вони також передбачають, що вузький атмосферний шар OPO — молекули, що містить фосфор — може оточувати Землю на висоті 90 кілометрів над її поверхнею.

Майбутні дослідження можуть підтвердити існування передбаченого шару. Дослідники також могли б дослідити можливу роль фосфору, що доставляється космічним пилом, під час виникнення життя на Землі, коли обмежена кількість фосфору могла стримувати біологічну активність.

Дослідження опубліковано в журналі "Geophysical Research: Space Physics".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.