Вопрос о возникновении строительных блоков жизни на Земле остается предметом активных дискуссий. Недавние исследования выявили изотопные аномалии цинка в метеоритах, что позволяет предположить наличие источника, расположенного за пределами нашей планеты. В рамках нового исследования космохимики из Великобритании проанализировали множество космических объектов, чтобы определить, из каких регионов Солнечной системы на Землю были доставлены летучие вещества.
Вещества, конденсирующиеся при умеренно низкой температуре (ниже 1100 кельвинов), классифицируются как летучие. В эту группу входят шесть наиболее распространенных элементов, составляющих живые организмы и воду. Их возникновение на Земле стало условием зарождения жизни.
Предполагается, что метеориты углистых хондритов доставили летучие вещества на планеты земной группы. Недавние исследования показали, что и углистые, и неуглистые хондриты послужили источником существенного количества калия и цинка, который рассматривается как умеренно летучий элемент. Оценка вклада каждого типа источника остается невыясненной. Ученые под руководством Раиссы Мартин из Имперского колледжа Лондона попытались прояснить этот вопрос.
В работе, вышедшей в журнале Science Advances, в представленных данных содержится информация об изотопном составе цинка в метеоритах, которые состоят из различных планетезималей. Эти тела являются одними из самых древних и образовались в результате объединения исходного вещества в Солнечной системе. Из планетезималей впоследствии сформировалась Земля.
Первоначальные планетезимали подверглись интенсивному плавлению и утратили летучие вещества под воздействием радиоактивного излучения. Более поздние тела не подвергались плавлению и, как следствие, сохранили первичный материал. Различия в соотношениях изотопов, служащие уникальными химическими маркерами, отражают эти особенности. Небольшие отклонения в этих соотношениях, известные как массово-независимые аномалии, демонстрируют фракционирование, не зависящее от массы изотопов).
Для моделирования первых десятков миллионов лет формирования Земли были проанализированы данные о массово-независимых аномалиях цинка, обнаруженных в метеоритах, состоящих из материала различных планетезималей.
Лишь десять процентов цинка образуются из расплавленных планетезималей, несмотря на то, что Земля на 70 процентов состоит из них. Остальной цинк поступил из первичного материала, который не подвергся плавлению. Таким образом, этот материал стал источником значительной части летучих элементов на Земле.
Чтобы отслеживать судьбу химических элементов на протяжении миллионов и миллиардов лет эволюции, необходимо для поиска жизни на других планетах Солнечной системы и за её пределами. Теперь у исследователей появился новый инструмент, который поможет оценить, насколько пригодны для жизни другие миры.