Учени, с подкрепата на НАСА, са изяснили как младата Земя е могла да придобие някои от елементите, необходими за появата на живот. Новото проучване предполага, че Юпитер може да е играл важна роля в този процес: неговият растеж е променил разпределението на фосфора и азота в ранната слънчева система.
Ролята на Юпитер за появата на живота на Земята
Научният труд е публикуван в списанието Science Advances. Авторите са изследвали два вида метеорити: железни метеорити и хондрити. Железните метеорити са фрагменти от най-ранното поколение планетезимали - малки тела, от които по-късно са се образували планети. Хондритите произхождат от следващото поколение такива тела, които са се образували приблизително 2-3 милиона години по-късно.
Прочетете също: НАСА: Може да съществува извънземен живот на ледената луна на Юпитер
Целият живот на Земята изисква едни и същи елементи: въглерод, водород, азот, кислород, фосфор и сяра. В англоезичната литература те често се съкращават като CHNOPS. Всички тези елементи, по един или друг начин, са дошли от космоса: те са се родили във вътрешността на звездите и са се разпръснали в облаци от газ и прах. След това гравитацията е принудила тази материя да се слепи, образувайки нови звезди и по-малки обекти, включително планети. В новото проучване учените са се фокусирали върху два от тези елементи - азот и фосфор. Азотът е от съществено значение за протеините и ДНК, докато фосфорът е компонент на ДНК, РНК и молекулите, които пренасят енергия в клетките.
Авторите сравнили съотношенията на фосфор и азот в древни железни метеорити и по-млади хондрити. Използвайки тези данни, те реконструирали как тези елементи може да са били разпределени в ранната слънчева система, когато Земята все още се е формирала.
Преди се смяташе, че Земята е получила някои от елементите, необходими за живота, късно, чрез хондрити, пристигащи от външната страна на Слънчевата система. Изчисленията обаче показват, че съотношението фосфор-азот на Земята е по-близко до състава на телата, образувани по-близо до Слънцето.
Прочетете също: Ново откритие: Какво се крие на Юпитер и Сатурн?
Авторите смятат, че Юпитер е могъл да създаде тази разлика в ранен етап. Когато се е образувало първото поколение планетезимали, материята е могла да бъде транспортирана от вътрешната част на Слънчевата система навън. Това е променило съотношението фосфор-азот във външната част на Слънчевата система. След това Юпитер е започнал да расте. Неговата гравитация е действала като бариера, ограничавайки по-нататъшния обмен на вещества между вътрешните и външните области.
Поради това второто поколение планетезимали се е образувало при различни условия. Във вътрешната Слънчева система телата са имали по-високо съотношение фосфор към азот в сравнение с подобни обекти, по-отдалечени от Слънцето. Според изчисленията на авторите, това съотношение фосфор към азот е най-близко до сегашния състав на Земята.
„За нашата слънчева система присъствието на Юпитер и историята на неговия растеж изглежда са изиграли ключова роля в разпределението на основните химически съставки, необходими за обитаеми светове“, казва Раджип Дасгупта от университета Райс, един от авторите на изследването.
Въпреки че Юпитер не е звезда, той излъчва повече топлина, отколкото получава от Слънцето. Земята и другите скалисти планети са в топлинен баланс със Слънцето: те излъчват приблизително толкова топлина, колкото получават. Положението на Юпитер е различно, защото значителна част от енергията му идва отвътре.
След формирането си, Юпитер започва да се охлажда, излъчвайки топлина от горните си слоеве на атмосферата. По-голямата част от планетата е газ и с охлаждането си газът се свива. Атмосферата се охлажда и става по-плътна, но това увеличава налягането вътре в планетата, което води до нагряване. Тази топлина се издига до външните слоеве и се излъчва в инфрачервения спектър. Дори 4,5 милиарда години след формирането си, Юпитер продължава да губи вътрешна енергия.
Прочетете също: Мистерията е разгадана: На какво се дължи екстремното ускорение на частиците близо до Юпитер
