Nova studija pokazuje da je Zemlja nastala u veoma uskom opsegu oksidacionih uslova tokom formiranja jezgra, što je omogućilo zadržavanje fosfora i azota — ključnih elemenata za život. Ako bi kiseonika bilo malo ili previše, fosfor bi potonuo u jezgro ili bi azot bio izgubljen u svemir. Rezultat: pojam "naseljive zone" treba dopuniti podacima o unutrašnjoj hemiji i hemiji matične zvezde.
Zemlja Je Pogodila Retku Hemijsku „Zlatnu Sredinu“: Fosfor i Azot Spasili Su Život
Credit: NASA
Nova studija sugeriše da je Zemlja nastala u izuzetno uskom hemijskom opsegu kiseonika tokom formiranja jezgra — uslovu koji je omogućio zadržavanje dva ključna elementa za život kakav poznajemo: fosfora i azota. Bez te finese, planeta bi mogla izgledati naseljivo spolja, a ipak biti suštinski nesposobna da podrži biologiju.
Kako je do toga došlo?
Tokom ranih faza formiranja planete, telo može biti delimično ili potpuno rastopljeno. Teški metali tonu prema centru i oblikuju jezgro, dok lakši silaze bliže površini. Količina kisika prisutnog u tom procesu odlučuje gde će se ostali elementi skladištiti — u jezgru, plaštu ili kori.
„Tokom formiranja jezgra planete mora da postoji baš prava količina kiseonika, kako bi fosfor i azot ostali u površinskim slojevima planete,“ rekao je Craig Walton (ETH Zurich), vodeći autor studije.
Prema modelima autora, ako je kiseonika premalo, fosfor se vezuje za gvožđe i tone u jezgro — što površinu lišava ključne komponente za DNK, ćelijske membrane i prenos energije. Ako je kiseonika previše, azot postaje podložniji gubitku u svemir. Samo u uskom, srednjem opsegu kiseonika oba elementa ostaju dostupna u plaštu i kori — stanje koje su autori nazvali hemijskom "Zona Zlatilice" (Chemical Goldilocks Zone).
Zašto je to važno za traženje života?
Tradicionalna definicija naseljive zone fokusira se na udaljenost od zvezde pri kojoj voda može postojati u tečnom obliku. Ova studija podvlači da to nije sve: unutrašnja hemijska struktura planete i uslovi formiranja jezgra presudno određuju da li će planeti uopšte stvoriti hemijski „alat“ potreban za начало i održavanje života.
Artist's illustration of a planet-forming disk around a newborn star. | Credit: NASA/JPL-Caltech
Istraživači su, pored Zemlje, modelovali i druge planete poput Marsa. Modeli pokazuju da su oksidacioni uslovi na Marsu bili izvan ove hemijske zone — više fosfora u plaštu, ali manje azota — što stvara izazovnije uslove za razvoj života kakvog poznajemo.
Još jedna važna posledica: hemija zvezde iz koje je nastao planetski sistem utiče na oksidacione uslove tokom formiranja planeta. Pošto planete i zvezde potiču iz istog protoplanetarnog diska, sastav zvezde može dati indicije o tome da li određeni sistem ima šanse da proizvede planete sa povoljnim unutrašnjim hemijskim inventarom.
„Ovo čini traženje života na drugim planetama mnogo konkretnijim. Treba da tražimo zvezdane sisteme sa zvezdama sličnim našem Suncu,“ dodaje Walton.
Rad je objavljen 9. februara u časopisu Nature Astronomy i može promeniti kriterijume kojima astrobiolozi i posmatrači egzoplaneta vode prioritete pri traženju sveta pogodnih za život.
Impuls za buduća istraživanja: Uključivanje merenja hemijskog sastava domaćih zvezda pri izboru ciljeva za detaljnija posmatranja (spektroskopija) i razmatranje unutrašnjih planetarnih procesa pri modelovanju habitabilnosti egzoplaneta.
Pomozite nam da budemo bolji.
