Недавняя работа группы исследователей из Университета Тохоку, Токийского университета и Университета Хоккайдо углубляет понимание условий, при которых жизнь могла зародиться на Земле. Созданная ими модель анализирует атмосферные химические реакции, происходившие миллиарды лет назад. Ученые утверждают, что древняя Земля выглядела совершенно иначе, чем сегодня, представляя собой мир с агрессивной атмосферой, насыщенной водородом и метаном, где преобладали металлические элементы.

Под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения эти молекулы вступали в сложные химические реакции. В результате образовывались органические вещества, которые стали основой для формирования аминокислот и нуклеиновых кислот — ключевых молекул для жизни. Однако, несмотря на это, исследователи столкнулись с трудностями в понимании роли ультрафиолетового излучения. Атмосфера древней Земли была нестабильной, и быстро менялась под воздействием химических реакций.

Для решения этой задачи ученые разработали одномерную фотохимическую модель, которая позволяет делать более точные прогнозы о состоянии атмосферы в те далекие времена. Модель показала, что значительная часть водорода ушла в космос, в то время как углеводороды, такие как ацетилен, защищали атмосферу от разрушительного ультрафиолетового излучения. Это экранирование привело к снижению распада водяного пара и окисления метана, что, в свою очередь, способствовало увеличению производства органических веществ.

Если бы первоначальный уровень метана соответствовал количеству углерода, обнаруженного на поверхности современной Земли, то могли бы образоваться толстые слои органики — настоящие «супы» из строительных блоков жизни. Это открытие поднимает интересный вопрос: могло ли это стать источником первых живых организмов на нашей планете?

Также модель показывает, что атмосфера древней Земли напоминала условия на соседних планетах, таких как Венера и Марс. Несмотря на схожесть, эволюция Земли привела к созданию уникальной среды, способствующей жизни. Ученые стремятся понять, что именно делает нашу планету особенной. Это исследование углубляет знания о том, как эволюция атмосферы и зарождение жизни на Земле могут быть связаны с процессами на других планетах.