Исследование, проведенное группой ученых под руководством Крейга Уолтона из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, проливает свет на важную роль кислорода в формировании жизни на планетах. Согласно их выводам, возникновение жизни на Земле могло быть результатом редкого сочетания химических условий, существовавших в период ее формирования. Как указывается в ГАZЕТА.СПб, именно строго определенный уровень кислорода позволил сохранить на поверхности такие ключевые элементы, как фосфор и азот.
Согласно исследованию, в процессе формирования планетного ядра из расплавленного вещества существовал узкий диапазон концентрации кислорода, необходимый для удержания фосфора и азота в мантии и коре будущей планеты. Если уровень кислорода был недостаточным, фосфор соединялся с железом и мигрировал в ядро, что делало его недоступным для биологических процессов. В случае избытка кислорода, азот, в свою очередь, мог утекать в космическое пространство, что также негативно сказалось бы на возникновении жизни.
Ученые создали геохимические модели, которые показывают, что Земля около 4,6 миллиарда лет назад находилась в оптимальном диапазоне кислорода, который они назвали химической «зоной Златовласки». Это обстоятельство позволило сохранить достаточное количество фосфора и азота, которые впоследствии стали основой для формирования ДНК, клеточных мембран и других биохимических систем.
Для сравнения, исследователи также смоделировали условия формирования Марса. Результаты показали, что уровень кислорода на Красной планете оказался за пределами оптимального диапазона. Несмотря на то, что марсианская мантия содержит больше фосфора, чем земная, ей не хватает азота, что создает препятствия для возникновения жизни в известных нам формах.
Данное исследование ставит под сомнение традиционные подходы к поиску внеземной жизни, которые в основном сосредоточены на нахождении планет в так называемой «обитаемой зоне» — области вокруг звезды, где возможно существование жидкой воды. Авторы работы утверждают, что наличие воды является необходимым, но недостаточным условием для возникновения жизни. Планета может находиться на правильном расстоянии от своей звезды, но ее поверхность может не поддерживать жизнь из-за изначального химического дисбаланса, возникшего в процессе ее аккреции и дифференциации.
Таким образом, ключевым фактором, определяющим внутренний химический состав планеты, является состав материнской звезды, так как звезды и планеты формируются из одного протопланетного облака. Это открытие подчеркивает важность изучения не только самой планеты, но и ее звездного окружения при поиске возможных форм жизни за пределами Земли.