Вивчаючи доставлені на Землю зондом «Хаябуса-2» зразки ґрунту з астероїда Рюгу, вчені виявили в ньому карбонати натрію, хлориди та сульфати (солі хлору та сірки). Ці сполуки вказують на те, що на батьківському тілі астероїда колись була солона вода. «Уламок» діаметром 870 метрів, що утворився з фрагментів більшого тіла, — навколоземний астероїд Рюгу — відкрили в 1999 році і вибрали як мету для відвідування та взяття зразків ґрунту японською міжпланетною станцією «Хаябуса-2».

Після повернення зонда на Землю у 2020 році вивчення зразків дозволило визначити вік астероїда (приблизно дев’ять мільйонів років) і встановити, що він сформувався за «сніговою лінією» — це область в Сонячній системі, де замерзають і конденсуються прості леткі сполуки. Відомо і те, що породи Рюгу близькі до так званих CI-хондритів — найдавніших і найбільш збагачених водою та органікою метеоритів.

Тепер автори нового дослідження, опублікованого в журналі Nature Astronomy, з’ясували, що породи батьківського тіла Рюгу інтенсивно взаємодіяли з концентрованим лужним розчином. Якщо говорити простіше, то на ньому колись циркулювала солона вода. Застосувавши комплексний метод аналізу, що включає електронну мікроскопію та рентгенівську дифракцію на синхротроні, міжнародна дослідницька група під керівництвом Тору Мацумото (Toru Matsumoto) з Кіотського університету в Японії однозначно визначила в структурі ґрунту породи карбонату натрію Na₂CO₃, а також Це свідчення того, що на пізньому етапі геологічної історії батьківського тіла астероїда на його поверхні існували лужні «розсоли» з високою концентрацією натрію, вуглекислоти та хлору.

Оскільки раніше дослідники встановили, що дорогоцінні зразки ґрунту, спрямовані на вивчення в Імперський коледж Лондона (Великобританія), забруднені земними мікробами, незважаючи на всі протоколи біологічного захисту, цього разу вчені скористалися іншими зразками, збереженими в герметичних капсулах «Хаябуси-2». Така «безповітряна» консервація матеріалу поряд із комплексним методом аналізу дозволила спостерігати солі в їхньому «рідному» стані, без спотворень.

Вчені також зазначили, що CI-метеорити, знайдені на Землі, за час «життя» в атмосфері і на поверхні забруднені або вивітрюються. Тобто деякі солі, що існували спочатку, часто вимиваються, не зберігаючись у чистому вигляді. Отже, якби зразки Рюгу зазнали впливу земної атмосфери, солі легко розчинилися (як це нерідко трапляється з метеоритами). Однак цього не сталося.

Щобільше, частину солей виявили на поверхневих тріщинах та скелях фрагментів Рюгу. Це, на думку авторів наукової роботи, вказує на те, що «соляні включення» невипадкові: вони справді утворилися внаслідок давньої взаємодії води та породи, а не земного забруднення під час зберігання. Тому, що подібні солі — частий «слід» випаровування або замерзання сильно мінералізованої води (на Землі вони формуються в солоних озерах при випаровуванні, але в умовах космосу вода може переходити в лід при низькій температурі, а «залишився» концентрат — осаджувати солі), дослідники уклали, що на Рюгу рідка вода випаровувалась у космічний простір або замерзала у «кишенях»). При цьому після рясного осадження карбонатів натрію в цих же порожнинах поступово утворювалися кристали галіту NaCl.

Результати нового аналізу ґрунту Рюгу також дозволили припустити, що за межами головного поясу астероїдів (а можливо, і в орбіти Юпітера) у ранній Сонячній системі зверталися тіла з великою кількістю льоду та CO₂ і потенційно мали відповідні умови для зародження найпростіших форм життя. До речі, схожі лужні солі знаходять на карликовій планеті Церері. Ще вони можуть бути присутніми в підлідних океанах таких місяців газових гігантів, як Європа (Юпітер) та Енцелад (Сатурн).

Нове дослідження показує, що коливання умов навколишнього середовища допомогло хімічним сумішам самоорганізуватися та структуровано еволюціонувати, що кидає виклик поняттю хаотичної ранньої хімічної еволюції. Нове дослідження вивчає, як розвиваються складні хімічні суміші в мінливих умовах навколишнього середовища, пропонуючи розуміння пребіотичних процесів, які могли призвести до життя. Дослідники піддавали органічні молекули повторюваним волого-сухим циклам і спостерігали безперервні перетворення, вибіркову організацію та синхронізовану динаміку популяції.

Результати показують, що умови навколишнього середовища відіграли вирішальну роль у сприянні молекулярної складності, необхідної для появи життя. Змоделювавши ранні земні умови, команда виявила, що замість того, щоб реагувати випадково, молекули самоорганізовувалися, еволюціонували з часом і слідували передбачуваним моделям.

Це ставить під сумнів уявлення про те, що рання хімічна еволюція була суто хаотичною. Натомість дослідження припускає, що природні коливання навколишнього середовища скеровували формування дедалі складніших молекул, що зрештою сприяло розвитку основних будівельних блоків життя.

Новий експериментальний підхід до хімічної еволюції

Нове дослідження під керівництвом доктора Моран Френкель-Пінтер з Інституту хімії Єврейського університету в Єрусалимі, а також професора Лорена Вільямса з Технологічного інституту Джорджії досліджує, як хімічні суміші розвиваються з часом, проливаючи світло на потенційні механізми, які сприяли виникненню життя на Землі.

Дослідження, опубліковане в Nature Chemistry, вивчає, як хімічні системи можуть зазнавати безперервної трансформації, зберігаючи структуровану еволюцію, пропонуючи нове розуміння походження біологічної складності.

Хімічна еволюція стосується поступової трансформації молекул у добіотичних умовах, що є ключовим процесом у розумінні того, як життя могло виникнути з неживої матерії. Хоча багато досліджень зосереджено на окремих хімічних реакціях, які можуть призвести до біологічних молекул, це дослідження встановлює експериментальну модель для вивчення того, як цілі хімічні системи розвиваються під впливом змін навколишнього середовища.

Як молекули еволюціонують під час циклів вологості та сухості

Дослідники використовували суміші, що містять органічні молекули з різними функціональними групами, включаючи карбонові кислоти, аміни, тіоли та гідроксили. Піддаючи ці суміші повторюваним волого-сухим циклам — умовам, які імітують коливання навколишнього середовища ранньої Землі — дослідження визначило три ключові висновки:

1. Хімічні системи можуть безперервно розвиватися, не досягаючи рівноваги.
2. Вибіркові хімічні шляхи запобігають неконтрольованій складності.
3. Різні молекулярні види демонструють синхронізовану динаміку популяції.

Ці спостереження свідчать про те, що пребіотичні середовища, можливо, зіграли активну роль у формуванні молекулярного різноманіття, яке зрештою призвело до життя.

«Це дослідження пропонує новий погляд на те, як молекулярна еволюція могла розгортатися на ранній Землі», — сказав доктор Френкель-Пінтер. «Демонструючи, що хімічні системи можуть самоорганізовуватися та розвиватися структурованими способами, ми надаємо експериментальні докази, які можуть допомогти подолати розрив між пребіотичною хімією та появою біологічних молекул».

Крім актуальності для дослідження походження життя, результати дослідження можуть мати ширше застосування в синтетичній біології та нанотехнологіях. Контрольована хімічна еволюція може бути використана для розробки нових молекулярних систем зі специфічними властивостями, що потенційно призведе до інновацій у матеріалознавстві, розробці ліків і біотехнології.

Це зображення Google Maps, зроблене у 2021 році, показало загадкову трикутну темну пляму посеред Тихого океану, що викликало дивні чутки про її походження. Однак це виявився маленький острівець з неймовірно густим деревним покриттям. Це вражаюче супутникове зображення, зроблене з Карт Google у 2021 році, показує дивну, чорну, як смола, трикутну структуру посеред Тихого океану.

У той час таємничий об’єкт, який широко називали «чорною дірою», викликав шалені чутки в мережі. Однак швидко виявилося, що це безлюдний острів, вкритий густими деревами. Скріншот спочатку був опублікований на Reddit і, незважаючи на те, що він був позначений як острів у підписі, накопичив різноманітні спекулятивні коментарі, які були опубліковані на сайтах таблоїдів у той час. Ці незвичайні ідеї включали глибоку яму під планетою та надсекретну військову базу, яка була розмита.

Однак швидко було підтверджено, що темна пляма насправді була островом Восток, одним із 33 масивів суші, які складають Республіку Кірібаті в південній частині Тихого океану, повідомляло тоді ВВС. Острів, який є кораловим атолом, має площу лише 0,1 квадратної милі (0,25 квадратного кілометра) і розташований приблизно за 4000 миль (6000 км) на схід від Австралії.

Практично чорний колір на зображенні Google Maps є результатом густонаселених дерев пізонії, які майже повністю заповнюють внутрішній простір острова. Ці дерева темно-зелені, але в такій високій концентрації вони виглядають набагато темніше з низької навколоземної орбіти, повідомляє ВВС.

Відомо, що дерева пізонії ростуть настільки близько одне до одного, що вони часто заважають будь-яким іншим видам дерев або рослин пускати коріння між ними, оскільки блокують дуже багато світла, повідомляє академічний сайт новин JSTOR Daily.

Вчені Рочестерського технологічного інституту пропонують радикальний (і дуже спірний) метод боротьби з глобальним потеплінням: вибух ядерної бомби, що контролюється, потужністю 81 гігатонни в океані. Це в 1620 разів потужніше, ніж Цар-бомба, найпотужніший ядерний пристрій, який коли-небудь випробуваний людством. Ціль — подрібнити базальтові породи на морському дні, які потім зв’яжуть атмосферний вуглекислий газ, відстрочивши наслідки кліматичних змін.

Запропоноване місце вибуху – плато Кергелен у Південному океані. Цей регіон обраний з двох причин: величезні поклади базальту та значна глибина (6-8 км), що створює тиск 800 атмосфер. Це, за розрахунками, запобігатиме можливим руйнівним наслідкам вибуху настільки потужної бомби для Антарктиди. Згідно з моделлю, один вибух може подрібнити близько 4 трильйонів тонн базальту. Зважаючи на те, що кожна тонна подрібненого базальту здатна поглинути 0,3 тонни CO2, такий вибух теоретично нейтралізує всі антропогенні викиди вуглекислого газу за останні 30 років.

Незважаючи на простоту, проєкт пов’язаний з величезними технологічними труднощами і ризиками. Розробка та випробування пристрою такої потужності є безпрецедентним інженерним завданням. Точне прогнозування довгострокових наслідків вибуху на океанічні екосистеми та глобальний клімат потребує складного моделювання та аналізу. Можливі непередбачені наслідки, такі як утворення цунамі, викид радіоактивних речовин та порушення морських течій.

Вартість проєкту оцінюється в $10 мільярдів, що, на думку авторів, значно менше за потенційну шкоду від глобального потепління, що оцінюється в $100 трильйонів. Однак ці розрахунки не враховують потенційних витрат на усунення негативних наслідків вибуху. Джерело