Недавно проведенное исследование выявило, что для возникновения жизни на планете важны не только температура, вода и правильное расстояние планеты от звезды, но и точный химический состав. Отсутствие нужных соединений сводит шансы на появление живых организмов к минимуму.

^{Изображение предоставлено: M.Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian}

Крейг Уолтон (Craig Walton) из Centre for Origin and Prevalence of Life at ETH Zurich – междисциплинарного исследовательского центра, который занимается изучением происхождения жизни, и его коллеги выяснили: чтобы на планете появилась жизнь, в ее мантии должны быть фосфор (P) и азот (N). Но их количество напрямую зависит от кислорода — точнее, от его «фугитивности» (стремления к испарению) во время формирования ядра.

Почему так важны эти элементы? Дело в том, что азот это основа белков, без которых нет клеток, а фосфор — часть ДНК и РНК.

Когда планета еще расплавлена, тяжелые элементы опускаются в центр. Фосфор сидерофилен — он любит железо. Если кислорода мало, фосфор связывается с железом в виде фосфида и уходит в ядро. На поверхности его не остается. Если кислорода слишком много, азот улетучивается в атмосферу, а оттуда — в космос.

Моделирование показало: существует очень узкий диапазон содержания кислорода, при котором оба элемента остаются в мантии. Ученые назвали это «питательным профилем» планеты. И Земля, как показало моделирование, попала в узкий диапазон — так называемую «химическую зону Златовласки». Марсу повезло меньше: в его мантии больше фосфора, но меньше азота.

Данное исследование сужает круг поисков. Имеет смысл изучать системы, чьи звезды химически похожи на Солнце — планеты наследуют состав от родительской туманности. И даже если экзопланета миллиарды лет держит воду на поверхности, без нужного баланса кислорода она может остаться стерильной.

Как отмечает Universe Today, авторы исследования подчеркивают: Земля выглядит редким примером мира, где сошлись все факторы. Сложное сочетание физических и химических условий удается воспроизвести лишь единичным планетам.