Екстремальні умови призвели до появи життя: вчені відкрили нову сторінку історії Землі (фото)

Нещодавнє дослідження свідчить, що ці екстремальні умови, ймовірно, утримували поверхню Землі в розплавленому стані упродовж сотень мільйонів років, пише Phys.org.

Упродовж десятиліть дослідники вважали, що Земля охолола відносно швидко після свого утворення. Однак у новій статті вчених з Астрономічного інституту Каптейна, стверджується, що фаза магматичного океану могла тривати до півмільярда років. Це зумовлювали два ключові фактори: сильні припливні сили від Місяця та потужний парниковий ефект, спричинений газами, що вивільнялися з надр Землі.

Гравітація Місяця мала набагато сильніший вплив на Землю, ніж сьогодні, оскільки він був значно ближче. Згідно з дослідженням, ці припливні сили постійно деформували надра планети, генеруючи тепло через процес, відомий як припливне нагрівання. Ця додаткова енергія допомагала підтримувати розплавлений стан поверхні Землі.

Водночас вулканічні гази, що виділялися з магми, утворили щільну атмосферу. Ця атмосфера утримувала тепло, не даючи йому ефективно виходити у космос. Щоб дослідити цей баланс між внутрішнім нагріванням та атмосферним потеплінням, дослідники використали модель еволюції планет під назвою PROTEUS.

Їхні моделювання виявили періоди, коли Земля входила в те, що вчені називають глобальною радіаційною рівновагою. Під час цих інтервалів кількість тепла, що виходила з планети, майже дорівнювала теплу, що генерувалося всередині неї. В результаті процес охолодження різко сповільнився, а затвердіння зупинилося. Залежно від хімічних умов планети, ці періоди зупинки могли тривати від 2 до 320 мільйонів років.

Одним з важливих факторів була фугацитність кисню, яка визначає, чи була мантія Землі більш окислювальною чи відновлювальною. В окислювальній мантії вода залишалася ув’язненою аж до пізніх стадій охолодження. Вивільняючись у вигляді пари, вона утворювала щільний атмосферний покрив, що посилював парниковий ефект і подовжував фазу розплаву. У відновлювальній мантії, де переважали такі гази, як водень і метан, парникові гази виходили раніше, що дозволяло планеті охолоджуватися ефективніше.

У дослідженні також вивчалося, як ці умови могли вплинути на походження життя. Вчені виявили, що довготривалі магматичні океани могли створити атмосферні умови, сприятливі для утворення ціаністого водню. Хоча ця сполука є високотоксичною для сучасного життя, астробіологи вважають її важливим компонентом хімічних реакцій, які, можливо, сприяли утворенню РНК та білків.

Ця можливість наводить на думку, що суворі ранні умови на Землі могли допомогти створити хімічні основи, необхідні для подальшого виникнення життя. Хоча ця ідея залишається гіпотезою, вона надає новий погляд на те, як розвивалася наша планета і чому зрештою з’явилося життя.

Інші новини науки

• У Фінляндії на глибині 433 метрів побудували сховище "Онкало". Це місце створили для постійного зберігання відпрацьованого ядерного палива, виробленого фінськими ядерними реакторами.
• Дослідники вивчили, скільки поколінь відділяє сучасних людей від найдавніших представників нашого виду. Вченим вдалося назвати точне число.