Cynk w meteorytach może pomóc w odkryciu pochodzenia życia na Ziemi
Naukowcy wykorzystali cynk zawarty w meteorytach do określenia pochodzenia lotnych pierwiastków na Ziemi. Wyniki sugerują, że bez „niestopionych” asteroid, na naszej planecie mogło nie być wystarczającej ilości tych związków, aby mogło powstać życie.
Pierwiastki lotne to pierwiastki lub związki, które zamieniają się w parę w stosunkowo niskich temperaturach. Obejmują one sześć najczęstszych pierwiastków występujących w organizmach żywych, a także wodę. Cynk znaleziony w meteorytach ma unikalny skład, który można wykorzystać do identyfikacji ziemskich źródeł tych substancji chemicznych.
Naukowcy z University of Cambridge i Imperial College London odkryli wcześniej, że ziemski cynk pochodzi z różnych części Układu Słonecznego – około połowa pochodziła spoza Jowisza, a połowa z okolic Ziemi.
„Jednym z najbardziej fundamentalnych pytań dotyczących pochodzenia życia jest to, skąd pochodzą materiały potrzebne do jego ewolucji. Jeśli uda nam się zrozumieć, w jaki sposób materiały te pojawiły się na Ziemi, może to dać nam wskazówki, w jaki sposób życie powstało tutaj i jak może pojawić się gdzie indziej” – mówi dr Rayssa Martins z University of Cambridge.
Jak tłumaczą astronomowie, planetoidy są głównym budulcem planet skalistych, takich jak Ziemia. Te małe ciała powstają w procesie zwanym akrecją, w którym cząstki wokół młodej gwiazdy zaczynają się sklejać, tworząc coraz większe ciała. Jednak nie wszystkie planetozymy są sobie równe. Najwcześniejsze planetozymale (małe ciało niebieskie zbudowane ze stałej materii), które uformowały się w Układzie Słonecznym, były narażone na wysoki poziom radioaktywności, co spowodowało ich stopienie i utratę substancji lotnych. Jednak niektóre planetozymale powstały po wygaśnięciu źródeł radioaktywności, co pomogło im przetrwać proces topnienia i zachować więcej lotnych substancji.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Science Advances, naukowcy z University of Cambridge, pod kierownictwem Rayssa Martinsa przyjrzeli się różnym formom cynku, które przybyły na Ziemię z kosmosu.
Astronomowie zmierzyli cynk z dużej próbki meteorytów z różnych planetozymali i wykorzystali te dane do modelowania, w jaki sposób Ziemia uzyskała ten pierwiastek, śledząc cały okres akrecji Ziemi, który obejmował dziesiątki milionów lat. Jak tłumaczą, wyniki pokazują, że podczas gdy te „stopione” planetozymale przyczyniły się do powstania około 70 proc. całkowitej masy Ziemi, dostarczyły one tylko około 10 proc. cynku.
Zgodnie z modelem, reszta ziemskiego cynku pochodziła z materiałów, które nie uległy stopieniu i nie utraciły swoich lotnych pierwiastków. Odkrycia sugerują zdaniem badacz, że niestopione lub „prymitywne” materiały były ważnym źródłem substancji lotnych dla Ziemi.
„Wiemy, że odległość między planetą a jej gwiazdą jest czynnikiem determinującym warunki niezbędne do utrzymania ciekłej wody na powierzchni planety. Ale nasze wyniki pokazują, że nie ma gwarancji, że planety zawierają odpowiednie materiały, aby mieć wystarczającą ilość wody i innych lotnych substancji – niezależnie od ich stanu fizycznego” – podkreśla Martins.
Zdolność do śledzenia pierwiastków przez miliony, a nawet miliardy lat ewolucji może być ważnym narzędziem w poszukiwaniu życia w innych miejscach, takich jak Mars lub planety poza naszym Układem Słonecznym.
„Podobne warunki i procesy są również prawdopodobne w innych młodych układach planetarnych. Rola tych różnych materiałów w dostarczaniu substancji lotnych jest czymś, o czym powinniśmy pamiętać, szukając planet nadających się do zamieszkania w innych miejscach” – podsumowuje Martins.
Emil Gołoś
