Вчені пов’язують астероїдний лід із появою життя на Землі

Лід на стародавніх астероїдах, таких як Рюгу, міг мати вирішальне значення для початку життя на Землі. Дослідники з Imperial та його співробітники проаналізували породи астероїдів і виявили розломи, викликані циклами замерзання-відтавання. Ці процеси, ймовірно, уможливили доставку води та основних органічних матеріалів на нашу планету, забезпечивши необхідні будівельні блоки для появи життя мільярди років тому.

Роль води в еволюції астероїдів

Дослідження проводилося під керівництвом доктора Метта Генджі з Департаменту науки про Землю та інженерії Imperial разом зі співробітниками Музею природної історії, Університету Кента та Японського космічного агентства (JAXA). Це вказує на те, що каміння з астероїда Рюгу, повернутого на Землю місією JAXA Hayabusa2, мають докази того, що вони були розбиті льодом.

Дослідницька група виявила, що ці тріщини були заповнені глинистими та сульфідними мінералами, які утворилися в присутності води. Схоже, що ці заповнені мінералами тріщини утворилися в результаті процесу замерзання-відтавання, коли лід розширюється і стискається, коли він тане і знову замерзає, в результаті чого порода розривається.

Це свідчить про те, що вода зіграла вирішальну роль у зміні складу астероїда на початку Сонячної системи. Вчені вважають, що ці зміни могли забезпечити доставку основних органічних матеріалів, а також глини, сульфідних мінералів і води, на Землю, коли астероїд зіткнувся з нашою планетою мільярди років тому. Ця доставка могла стати ключовим фактором у появі життя на Землі.

Як цикли замерзання-відтавання призвели до життя на Землі

Доктор Гендж сказав: «Наші висновки свідчать про те, що повторне танення та замерзання льоду на астероїдах могло сприяти формуванню життя на Землі.

«Наші розрахунки показують, що тиск, який чинить лід, коли він росте, достатній, щоб розбити астероїди до їх ядра, дозволяючи воді поширюватися по них. Потім вода взаємодіє з мінералами всередині астероїда, створюючи важливу органічну речовину, яка мала бути доставлена ​​на ранню Землю, утворюючи океани та органічні будівельні блоки життя».

У той час як зіткнення з іншими астероїдами також може розбити астероїди, команда дійшла висновку, що конкретні форми розломів на астероїді Рюгу могли утворитися лише в процесі заморожування-відтавання. Ці цикли замерзання-відтавання не тільки розірвали Рюгу, але й дозволили воді вийти через ці розломи, створивши гейзери на поверхні астероїда. Стаття опублікована в Nature Astronomy.

Розшифровка крихітних переломів Рюгу

Команда провела дослідження шматка Рюгу міліметрового розміру, повернутого на Землю JAXA. Щоб проаналізувати зразок, вони використали рентгенівську комп’ютерну томографію (XCT), яка схожа на медичну комп’ютерну томографію, але для каменів, що дозволяє побачити тривимірні форми розломів на астероїді.

Крім тонких тріщин, які вказують на роль льоду, що створював тріщини на астероїді, дослідники також виявили «жили», що містять фрамбоїдний магнетит — крихітні сферичні кристали магнітного оксиду заліза, — які є ще одним доказом присутності води.

Дослідники помітили, що розломи і вени мали дивні вигнуті форми і виглядали як низка горбків. Саме характерна форма вен допомогла їм зрозуміти роль льоду: команда провела експерименти з крижаними зернами, вбудованими в глину, і виявила подібні гострики, що утворюються навколо льоду.

«Саме руйнування астероїдів шляхом заморожування-відтавання гарантувало, що астероїди були повністю змінені водою. Без нього ці життєдайні матеріали могли б бути набагато рідше. Космічна гра «Камінь, ножиці, лід» цілком може бути невід’ємною частиною того, як виникло життя», – підсумував доктор Гендж.