Вода — ключ к одному из самых интригующих вопросов о зарождении жизни на Земле. Откуда взялись первые молекулы воды и как они образовались? В 2020 году исследователи из Университета Лотарингии во Франции обнаружили доказательства в метеорите Сахара 97096, подтверждающие популярную теорию: исходные компоненты земной воды скрывались внутри метеоритов, столкнувшихся с планетой миллиарды лет назад. Но команда из Оксфордского университета теперь опровергает это утверждение и заявляет, что у прото-Земли было достаточно собственного водорода для запуска жизни. Их выводы были опубликованы 16 апреля в журнале Icarus после анализа похожего метеорита, найденного в Антарктиде.
Ключ к разгадке в редком типе космических камней
В основе их контраргумента лежит редкий тип космической породы, называемый энстатитовым хондритом. Состав метеорита особенно важен для планетологов, поскольку он сопоставим с составом планеты 4,55 миллиарда лет назад. Хотя Сахара 97096 — это энстатитовый хондрит, очень немногие другие образцы известны на Земле. Образец под названием LAR 12252 предлагает еще один пример — и недавно команда Оксфордского университета отправила этот космический камень на исследование в синхротрон Diamond Light Source в Харуэлле, Оксфордшир.
Там они использовали ускоритель частиц для проведения рентгеновской спектроскопии XANES (X-Ray Absorption Near Edge Structure). XANES работает путем направления рентгеновских лучей на образец, атомы которого поглощают энергию. Это позволяет формироваться определенным химическим соединениям в зависимости от элементного состава объекта, а также заставляет атомы соединяться особым образом.
Что искали исследователи
В данном случае исследователи искали соединения, включающие серу. Предыдущий анализ метеорита Сахара 97096 выявил следы водорода в органических материалах и некристаллических участках метеорита. Но в то время не было ясно, был ли остальной идентифицируемый водород в Сахаре 97096 родным для породы или он появился из-за внешнего загрязнения на Земле.
Ученые из Оксфордского университета предположили, что использование спектроскопии XANES может показать водород, прикрепленный к большому количеству серы в LAR 12252. Команда сначала сосредоточилась на некристаллических частях метеорита, где ранее был обнаружен водород в Сахаре 97096. Однако во время эксперимента они также случайно проанализировали соседний субмикрометровый материал. И именно этот соседний участок содержал сероводород с количеством водорода в пять раз больше, чем некристаллические части. И наоборот, участки LAR 12252 с трещинами и очевидными признаками загрязнения, такими как ржавчина, показали очень мало водорода или его полное отсутствие. Из-за этого команда считает, что крайне маловероятно, что сероводород в LAR 12252 возник на Земле.
Что это значит для теории происхождения воды
Хотя на первый взгляд это может показаться подтверждением теории о том, что метеориты принесли на Землю необходимый для воды водород, авторы исследования утверждают обратное.
Помните, как энстатитовый хондрит практически идентичен геологическому составу прото-Земли? Анализ естественного количества сероводорода в LAR 12252 может означать, что наша планета имела весь необходимый водород для формирования самых первых молекул воды, которые в конечном итоге позволили зародиться жизни.
«Мы были невероятно взволнованы, когда анализ показал, что образец содержит сероводород — просто не там, где мы ожидали», — заявил в своем заявлении ведущий исследователь Том Барретт. «Поскольку вероятность того, что этот сероводород возник из-за земного загрязнения, очень низка, это исследование предоставляет жизненно важные доказательства в поддержку теории о том, что вода на Земле является родной — что это естественный результат того, из чего состоит наша планета».
По словам соавтора исследования Джеймса Брайсона, результаты убедительно свидетельствуют о том, что Земля сама обеспечила себя ресурсами для развития жизни.
«Теперь мы думаем, что материал, из которого построена наша планета... был гораздо богаче водородом, чем мы думали ранее», — добавил он. «Это открытие подтверждает идею о том, что образование воды на Земле было естественным процессом, а не случайностью бомбардировки нашей планеты гидратированными астероидами после ее формирования».
Выводы с оговорками
При всем при этом полученные данные не могут со стопроцентной уверенностью подтвердить теорию земного происхождения жизни. Все еще существует вероятность, что богатые водородом метеориты помогли нам в этом. Тем не менее, новые доказательства убедительно свидетельствуют о том, что древняя Земля имела способность формировать воду самостоятельно — без необходимости в космических камнях.
Что вы думаете: могла ли Земля сама создать условия для зарождения жизни, или нам все-таки помогли космические пришельцы в виде метеоритов?