Атмосфера молодой Земли была похожа на современную

Популярная теория о том, что первичная атмосфера Земли была резко восстановительной (содержала мало кислорода), заставила экспериментаторов заняться изучением механизмов возникновения жизни в условиях высокого содержания метана, моноксида углерода, сероводорода и аммиака.

Ренселлеровская группа, тем не менее, предлагает совершенно другой вариант газовой оболочки с более привычными для современной Земли компонентами: диоксидом углерода, диоксидом серы, азотом и водой. «По нашему мнению, многие учёные, моделируя зарождение жизни на Земле, ошибались с составом газовой смеси», — заявляет один из участников нового исследования Брюс Уотсон (Bruce Watson).

В своей работе американцы отталкиваются от общепринятой гипотезы о формировании атмосферы за счёт удаления газов из магмы, поднимавшейся к поверхности. «Большинство специалистов согласятся с тем, что дегазация магмы была основным источником пополнения атмосферы, — говорит Уотсон. — Следовательно, нам необходимо выяснить, какие именно соединения выделялись расплавами».

Решить поставленную задачу ученым помог циркон — чрезвычайно стойкий магматический минерал, возраст части образцов которого превышает 4 миллиарда лет. Чтобы установить степень окисленности среды минералообразования на древней Земле (она определяет попадавшие в атмосферу виды газов), авторы провели серию лабораторных экспериментов по выращиванию цирконов из силикатных расплавов с добавлением лантана La, церия Ce и празеодима Pr.

По результатам этой работы был сделан вывод о том, что в атмосферу Земли уже через 200 миллионов лет после её образования попадали вода, углекислый газ, оксид серы и азот.

Хотя современная окислительная атмосфера и кажется идеально подходящей для живых организмов, её восстановительный вариант предоставлял бы более широкие возможности для зарождения жизни и перехода от неорганических соединений к аминокислотам и ДНК. Новое открытие должно добавить аргументов в пользу гипотезы панспермии, переноса «зародышей жизни» на Землю из космоса.
Полная версия отчёта опубликована в журнале Nature.