Определено происхождение важных для жизни элементов на Земле

Ученые Кембриджского университета и Имперского колледжа Лондона определили происхождение летучих элементов на Земле с помощью химического анализа цинка в метеоритах. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances, указывают на важную роль астероидов в обеспечении Земли элементами, необходимыми для зарождения жизни.

Летучие вещества — это элементы и соединения, которые могут испаряться при низких температурах. К ним относятся шесть основных элементов, содержащихся в живых организмах, а также вода. Цинковые соединения в метеоритах имеют уникальный химический состав, позволяющий исследователям проследить источники летучих веществ, поступивших на Землю.

Для исследования происхождения летучих элементов ученые проанализировали содержание цинка в метеоритах, представляющих различные планетезимали — небольшие космические тела, которые стали строительными блоками для планет, таких как Земля. Сравнение химических «отпечатков» цинка позволило создать модель аккреции Земли, проследив путь цинка на протяжении миллионов лет.

Самые ранние планетезимали, которые образовались в солнечной системе, подверглись воздействию высоких уровней радиоактивности, что привело к их расплавлению и потере летучих веществ. Но некоторые планетезимали образовались после того, как эти источники радиоактивности в основном вымерли, что помогло им пережить процесс плавления и сохранить больше летучих веществ.

Результаты показали, что хотя около 70 процентов массы Земли составляют расплавленные планетезимали, они обеспечили лишь 10 процентов цинка. Основную долю летучих веществ внесли нерасплавленные планетезимали, которые сохранили свои элементы за счет отсутствия высокорадиоактивного воздействия, разрушавшего другие тела.

Исследование предполагает, что материалы, сохранившиеся в нерасплавленных астероидах, стали критическим источником летучих элементов для Земли. Это говорит о том, что положение планеты относительно звезды не гарантирует присутствие летучих веществ, в том числе воды, необходимых для зарождения жизни.

Подобные условия могут существовать в других молодых планетных системах, и изучение их состава поможет повысить шансы на обнаружение жизни.