Летучие вещества — это элементы или соединения, которые испаряются при относительно низких температурах. В их число входят шесть наиболее распространенных элементов, встречающихся в живых организмах, а также вода. Цинк, обнаруженный в метеоритах, имеет уникальный состав, который можно использовать для идентификации источников летучих веществ Земли.

Исследователи из Кембриджского университета и Имперского колледжа Лондона ранее обнаружили, что на нашу планету этот элемент попал из разных частей Солнечной системы. По их подсчетам, около половины прибыло из-за пределов орбиты Юпитера, а оставшаяся сформировалась ближе к Земле.

"Один из наиболее фундаментальных вопросов о происхождении органики заключается в том, откуда взялись материалы, необходимые для ее развития, — рассказывает Райсса Мартинс из Кембриджского университета. — Если мы сможем понять, как эти элементы оказались на Земле, это может дать нам ключ к разгадке того, как здесь зародилась жизнь и как она может возникнуть где-то еще".

Фундамент жизни

Планетезимали являются основными строительными блоками каменистых планет, таких как Земля. Эти маленькие тела образуются в результате процесса, когда частицы вокруг молодой звезды начинают слипаться и формируют все более крупные тела. На научном языке это называется аккрецией.

Но не все планетезимали одинаковы. Самые ранние из них подверглись воздействию высокого уровня радиации, что привело к их плавлению и потере летучих веществ. Но некоторые образовались после того, как основные источники излучения исчезли, что помогло сохранить больше ценных элементов.

Мартинс и ее коллеги изучили различные формы цинка, попавшие на Землю из этих планетезималей. Исследователи измерили содержание этого элемента в большой выборке метеоритов разного происхождения и использовали эти данные для моделирования того, как цинк оказался на нашей планете. Таким образом они отследили весь период аккреции Земли, который занял десятки миллионов лет.

Примитивный источник

Их результаты показывают, что, хотя эти "расплавленные" планетезимали составляли около 70% общей массы Земли, они давали лишь около 10% ее цинка. Остальное произошло из материалов, которые не плавятся и не теряют летучие элементы. Таким образом исследование дает основание утверждать, что нерасплавленные или "примитивные" материалы были важным источником летучих веществ на Земле.

"Мы знаем, что расстояние между планетой и ее звездой является определяющим фактором в создании необходимых условий для поддержания жидкой воды на поверхности, — говорит Мартинс. — Но наши результаты показывают, что нет никакой гарантии, что у планеты будут необходимые материалы, чтобы иметь достаточно воды и других летучих веществ, независимо от их физического состояния".

Возможность отслеживать элементы на протяжении миллионов или даже миллиардов лет эволюции может стать жизненно важным инструментом в поисках жизни в других местах, например, на Марсе или на планетах за пределами нашей Солнечной системы.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.