Космическая пыль может быть ключевым источником фосфора для жизни на Земле
Фосфор может проникать в атмосферу Земли вместе с космической пылью, показало исследование, опубликованное 12 октября в Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Когда Земля сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, присутствовавший фосфор, вероятно, погрузился в расплавленное ядро из-за особых химических свойств элемента. Однако фосфор необходим для жизни; он содержится в ДНК, РНК и других важных биологических молекулах.
Таким образом, вполне вероятно, что фосфор, который сделал возможной жизнь, был доставлен на поверхность Земли из внеземного источника, и предыдущие исследования предполагали, что такими потенциальными источниками были метеориты.
Теперь ученые представили новый анализ, предполагающий, что гораздо более мелкие внеземные частицы, известные как космическая пыль, могут доставлять фосфор в атмосферу Земли, где в результате ряда химических реакций элемент преобразуется в биологически полезные формы, а именно в фосфиты и фосфаты металлов, которые в конечном итоге оседают на поверхности Земли.
При входе в атмосферу трение воздуха заставляет космическую пыль подвергаться процессу испарения и плавления, известному как абляция. Компьютерное моделирование этого процесса обеспечило дальнейшую поддержку теории космической пыли как важного источника фосфора на поверхности Земли.
Исследователи построили сеть химических реакций, описывающих конкретный процесс, посредством которого абляция космической пыли может привести к образованию биологически полезных молекул фосфора. Для этого они объединили реальные результаты лабораторных исследований химических реакций с теоретическими предсказаниями для реакций, которые еще не были изучены в лаборатории. Затем исследователи включили сеть реагирования в глобальную климатическую модель.
Сеть реакций и моделирование обеспечили новую поддержку абляции космической пыли и последующих химических реакций как источника биологически полезных форм фосфора. Эти молекулы включены в крошечные частицы «метеоритного дыма», которые оседают на поверхности Земли. Авторы предположили, что частицы могут быть значительным и постоянным источником фосфора для жизни на Земле.
Кроме того, исследователи предсказали, какие регионы за год могут получать наибольшее количество фосфора, доставляемого космической пылью. Это в частности, северные Скалистые горы в Кордильерах Северной Америки, Гималаи и южные Анды.
