Прохожий (prokhozhyj) wrote,
Прохожий
prokhozhyj

Category:

Про золото и про жизнь

 
      Краткий пресс-релиз:
        – Учёные доказали™: без золота не было бы жизни!
        – Появление жизни на Земле связано с золотом!
        – Земля: "Меняю атмосферу на жизнь!"


      Disclaimer. Нижеследующий текст написан не мной, он был вывешен эром фок Гюнце на Зелёном форуме [1], и упёрт мной оттуда, ибо дико понравился. (NB. Из этого, в частности, следует и то, что ссылок на источники у меня нет, но эр ф.Г. имеет обыкновение быть на диво аккуратным в своих историях.)
      И, да, это всё, конечно, теории. Но уж больно хорошо увязывающиеся, причём ключевой посыл в одной области возник совершенно от неё независимо при рассматривании совсем других проблем… Но только я бы не говорил, что тут биологи пособили планетологам. Скорее, совсем, совсем наоборот. А теперь поехали.

      Есть в истории изучения Земли один старый и неприятный вопрос о причинах высокого содержания сидерофильных элементов с высоким атомным весом (золото, осмий, платина, иридий и прочие рутении, родии и палладии) в верхних слоях земной мантии. Проблема в том, что просто так по расчётам в должном количестве они появиться не могли – гравитационная дифференциация при образовании Земли и расплавлении её центральных областей должна была надежно упрятать их поглубже.
      В чём суть вопроса: в нормальной схеме формирования Земли ещё на ранних этапах её эволюции, в первые же миллионы лет после того, как исходный протопланетоид набрал 70-80 процентов окончательной массы, согласно всем теоретическим моделям уже должна была полных ходом идти дифференциация элементов по массе – более тяжёлые опускались в ядро, а сверху, в будущей расплавленной мантии, должны были оставаться более лёгкие атомы.
      И тем не менее, наличие и концентрация перечисленных выше элементов в вулканическом материале явно демонстрируют, что не все они опустились к центру Земли. Если, конечно, не предполагать, что в течение последних миллиардов лет верхняя мантия очень уж активно обогащается веществом ядра Земли, что, мягко говоря, трудно себе представить. Создаётся впечатление, что ещё на заре существования, в первые сотни миллионов лет, внешние слои Земли каким-то образом оказалась обогащены всей упомянутой ювелиркой.
      И тогда родилась интересная гипотеза... Не вдаваясь в подробности, изложу её кратко. Итак, проходит несколько десятков миллионов лет после того, как протопланетоид Тейя размером с Марс скользящим ударом прошёлся по поверхности Земли и выбросил в космос вещество её внешних слоев, смешав со своим и образовав вокруг Земли эффектное кольцо. Кольцо давно консолидировалось, что-то выпало назад на поверхность Земли, что-то разлетелось по пространству, а основная часть образовала огромный (по меркам планет нашего масштаба) спутник, который, если бы не Земля, своей массой заслуживал бы статуса самостоятельной планеты.
      И вот тут произошло интересное... По Земле ударил ещё один протопланетоид. Правда, и времена были уже не те, и размер у него был поменьше, чем у Тейи – не более трёх тысяч километров – так что вторым спутником обзавестись нам не удалось, максимум, первый немного вырос от захвата выброшенного при ударе вещества. Зато протопланетоид, который, разумеется, бил не в лоб, а почти вскользь, развалился ещё до удара. Моделирование показало, что он в основном должен был рассыпаться в полости Роша (если я не рассказывал, что это такое, то обязательно расскажу), ударив по Земле преимущественно мощнейшим дождем из частиц размером от нескольких миллиметров до нескольких сотен метров, вспорол литосферу и верхнюю мантию, перемешался с верхними слоями планеты и сгинул, обогатив их своим веществом, в том числе, и своими сидерофильными элементами. А учитывая, что средние слои Земли успели остыть от первоначального нагрева ударами при их формировании, утонуть в ядро значительная часть вещества протопланетоида уже не успела.
      Кстати, получил этот гипотетический протопланетоид замечательное название. Монета. Именно так – Moneta (ну, да, если вспомнить римскую религию – Юнона Монета, подательница благих советов. Ага).
      И осталось бы это всё красивой гипотезой, прекрасно согласующейся с наблюдениями, но в дело вмешались биологи. Или пребиохимики? У них своя боль. Одна из авторитетных моделей формирования жизни утверждает, что первыми молекулами, начавшими репликацию, а стало быть, запустившими еще пребиотический естественный отбор и вступившими в эволюционный процесс, были молекулы РНК [....]. Но слабым местом всей этой идеи является тот факт, что для свободного синтеза длинных полинуклеотидных цепочек РНК требуются азотсодержащие соединения – а с ними в первичной теплой атмосфере Земли, содержавшей углекислый газ, азот и воду, была проблема. Взяться неоткуда и удержаться трудно. Вот если бы атмосферы не было... а как же ей не быть, если первичная атмосфера должна была появляться чуть ли не в момент формирования Земли?
      И вот тут встретились интересы исследователей физической эволюции Земли и пребиотической эволюции жизни на ней. Монета, разумеется, должна была снести раннюю земную атмосферу, сохранив горячую (и обогащенную веществом Монеты) земную мантию. В течение какого-то периода с этого момента пребиотические молекулы, те самые азотсодержащие соединения, являющиеся исходным материалом будущей РНК, беспрепятственно могли выпадать на оставшуюся без атмосферы Землю из космоса (а их там было достаточно много). Более того, они даже могли начинать полимеризацию и синтез прямо на поверхностях минералов, обогащая их разнообразными вариантами рибонуклеиновых кислот – которым оставалось терпеливо дожидаться следующего чуда – прибытия на Землю воды в ходе поздней тяжёлой бомбардировки – для запуска уже биологической эволюции.

      Ну, и конкретнее. Результаты проработки теории дают следующую хронологию:
        – образование Луны – 4,53 миллиарда лет назад (примерно);
        – столкновение с Монетой – 4,48 миллиарда лет назад (тоже примерно);
        – максимум пребиотического формирования ранних РНК – 4,36 (±0.1) миллиарда лет назад.
      А тут как раз вскоре и LHB, поздняя тяжелая бомбардировка, началась. Возможно, даже, к этому времени она уже происходила.


      Ну ведь красота же... :)
      Upd. И добрые люди в лице Михила Никитина первоисточник подвезли: [2].

 
Tags: science, звёздное
Subscribe

  • Мешок фигни, по бокам огни...

    О, что из недр Фейсбука вынырнуло! А я уж расстраивался, что сгинуло там с концами... Хтонические стихи с многоавторным дописыванием. Вытащу-ка я…

  • Ночное

    Вот интересно, что сейчас маленькое-тёмненькое пролетело внизу за окном в фонарях через двор? Птица по-темну, или таки мышка?

  • Крабик

    На днях группа палеонтологов из США, Китая и Канады опубликовала описание совершенно очаровательного 5-миллиметрового 100-миллионолетнего…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 35 comments

  • Мешок фигни, по бокам огни...

    О, что из недр Фейсбука вынырнуло! А я уж расстраивался, что сгинуло там с концами... Хтонические стихи с многоавторным дописыванием. Вытащу-ка я…

  • Ночное

    Вот интересно, что сейчас маленькое-тёмненькое пролетело внизу за окном в фонарях через двор? Птица по-темну, или таки мышка?

  • Крабик

    На днях группа палеонтологов из США, Китая и Канады опубликовала описание совершенно очаровательного 5-миллиметрового 100-миллионолетнего…