Zemlja je prije oko 4,33 milijarde godina mogla imati osobito povoljne uvjete za kemijske reakcije iz kojih se poslije razvio život, pokazuje novi računalni model. Do tada su česti udari asteroida i kometa zagrijavali koru i razgrađivali molekule važne za te procese. Slabljenjem udara pojedina su područja mogla ostati dovoljno hladna da se molekule dulje očuvaju i međusobno reagiraju. Rad je objavljen u časopisu Nature Communications.
Tim koji je suvodio Oleg Abramov iz Instituta za planetarne znanosti pratio je kako su udari nebeskih tijela zagrijavali plitke dijelove Zemljine kore u razdoblju od prije 4,5 do prije 3,5 milijardi godina. U model su uključili procjene učestalosti udara, među ostalim na temelju kratera na Mjesecu i tragova elemenata u Zemljinu gornjem plaštu. Zatim su izračunate temperature usporedili s granicama pri kojima molekule važne za nastanak života mogu ostati stabilne.
Kratka razdoblja hlađenja nisu bila dovoljna
Udar je mogao zagrijati velik dio površine, a toplina se zadržavala i ispod nje. Čak i kad bi se neki dio kore ohladio, novi udar mogao ga je ponovno izložiti temperaturama nepovoljnima za dugotrajne kemijske reakcije. Prema modelu, takvi su globalni poremećaji bili česti sve do prije približno 4,4 milijarde godina.
Nakon toga počela su se pojavljivati područja plitke kore koja bi, jednom ohlađena, ostala ispod temperaturnog praga korištenog u proračunu. Drugim riječima, prema modelu ih više nisu redovito zagrijavali udari koji bi prekinuli kemijske procese. Njihov se udio s vremenom povećavao: do prije 4,25 milijardi godina obuhvaćala su više od polovice modeliranog volumena kore.
Takva stabilnost važna je za hipotezu o svijetu RNK. Prema toj hipotezi, ribonukleinska kiselina (RNK) u ranom je razvoju života mogla pohranjivati nasljednu informaciju i sudjelovati u kemijskim reakcijama prije nego što su se te zadaće podijelile između DNK i proteina. Da bi se takav sustav razvio, molekule su se morale stvarati, ostati stabilne i međusobno reagirati tijekom duljeg razdoblja.
Udari su istodobno stvarali uvjete povoljne za život
Udar asteroida nije značio samo razaranje. Ostavljao je za sobom toplinu, a voda koja je prolazila kroz razlomljenu i zagrijanu stijenu mogla je pokrenuti hidrotermalne sustave. Takva su okruženja nudila vodu, toplinu i kemijske izvore energije, pa ih znanstvenici razmatraju kao moguća mjesta za reakcije koje su prethodile životu.
Model pokazuje da je bombardiranje postupno slabilo, ali je i dalje stvaralo hidrotermalna područja. Prije oko 4,3 milijarde godina takvi su se sustavi u simulaciji povezivali u veće cjeline. Autori procjenjuju da se prije otprilike 4,33 milijarde godina pojavio osobito povoljan spoj stabilnijih dijelova kore i hidrotermalnih izvora nastalih nakon udara.
Riječ je o procjeni utemeljenoj na modelu, a ne o precizno utvrđenom datumu nastanka života. Starost najranijih mogućih tragova života na Zemlji i dalje je predmet rasprava, a zaključak ovisi o pretpostavkama o učestalosti udara, temperaturama koje molekule mogu podnijeti i uvjetima potrebnima za njihovo povezivanje. Studija tako pomaže odrediti kada su kemijske reakcije koje prethode životu mogle nesmetano trajati, ali ne utvrđuje kada se život doista pojavio.
