Многие ученые веками задавались вопросом: как на нашей планете возникла жизнь, и почему она существует именно здесь, а не где-то в другом месте Вселенной? Новейшие исследования предлагают удивительную гипотезу — катастрофический удар соседней планеты мог стать ключевым этапом, благодаря которому на Земле появились условия для развития живых организмов. В основе этой идеи лежит доказательство того, что именно столкновение с массивным телом — протопланетой по имени Theia — привнесло на нашу планету необходимые компоненты для возникновения жизни.

Theia в формировании Земли

Согласно широко распространенной теории, около 4,5 миллиарда лет назад, в эпоху зарождения Солнечной системы, произошло масштабное столкновение протопланеты Theia с молодым Земным шаром. Этот драматический инцидент, по предположениям ученых, стал причиной формирования нашего спутника — Луны. Но новая исследовательская работа, выполненная в Университете Берна под руководством Паскаля Крутташа, указывает на то, что последствия столкновения выходили далеко за рамки формирования спутника и сыграли решающую роль в появлении условий для жизни.

Theia важно для появления жизни?

Главное отличие новых данных — это подтверждение того, что Theia была не просто массивным телом, столкновение с которым привело к созданию Луны, а и носителем волатильных элементов, необходимых для формирования биохимических основ жизни. Волатили — это химические соединения, которые легко испаряются при высоких температурах, такие как водород, углерод, азот и другие важные для жизнедеобеспечивания элементы. Их наличие в начальной истории Земли могло значительно повысить шансы на возникновение и устойчивое развитие жизни.

Изучая изотопный состав метеоритов и древних горных пород, исследователи пришли к выводу, что Theia сформировалась за пределами внутренней части солнечной системы, где температура была ниже, а концентрация волатильных веществ — выше. Это подтверждается анализом изотопов марганца и хрома — элементов, которые медленно распадаются и позволяют точно проследить временные рамки событий первых 15 миллионов лет развития Земли. Таким образом, ученые смогли реконструировать сценарий, при котором основные компоненты для жизни были доставлены именно через столкновение с Theia.

Ранее считалось, что внутренняя часть солнечной системы была слишком горячей для удержания летучих веществ, поэтому они должны были поступать извне. В новом исследовании подчеркивается именно роль Theia — крупной протопланеты, которая образовалась далеко за пределами орбиты Марса, в области, богатой органическими соединениями, водородом и другими volatiles. Когда Theia столкнулась с Землей, она подарила нашей планете не только материал для формирования Луны, но и «набор» биоингредиентов — таких, как вода, углерод и азот, — без которых развитие жизни было бы невозможным.

Результаты исследований о происхождении компонентов для жизни на Земле привлекают внимание ученых и астробиологов, исследующих возможность появления жизни на экзопланетах. Если важнейшие для жизни вещества формировались именно в областях, удаленных от Солнца, то вероятность того, что планеты в других системах, образованные в аналогичных условиях, смогут поддерживать жизнь, значительно снижена. «Это открытие показывает, что жизнь во Вселенной — не так уж вероятна по умолчанию, — говорит профессор Клаус Мезгер, эксперт по геохимии. — Для появления и поддержания жизни необходимы уникальные условия, а именно — доставка этих элементов из дальних областей системы».

Публикация в журнале Science Advances, вышедшая 1 августа, стала важным вкладом в развитие гипотезы о роли Theia в эволюции Земли. Одновременно с этим, исследование, которое планируется опубликовать в ноябре в журнале Icarus, указывает на то, что Theia не только доставила воду в мантией Земли, но и оставила следы этого вещества в глубинах планеты. Это открытие удивительно, так как вода в мантии считается «заточенной» внутри планеты, и ее присутствие — загадка для геологов.

Механизмы доставки воды и других веществ из дальних областей остаются предметом активных исследований. Новые модели показывают, что столкновение с Theia могло стать катализатором для формирования условий, способных поддерживать долгосрочное существование жизни на Земле.

Ученые признают, что знание о роли Theia в появлении жизни на Земле помогает понять, насколько уникальна наша планета и каким образом можно искать подобные условия в других экзопланетных системах. В будущем такие открытия могут направить усилия на поиск планет, сформированных в подобных условиях — в холодных областях за орбитой и в области, богатой летучими веществами.

Обнаружение доказательств того, что именно столкновение с соседней планетой способствовало появлению жизни, не только меняет представление о начале эволюции Земли, но и стимулирует переосмысление модели возникновения жизни во Вселенной. Каждое новое открытие приближает нас к пониманию, насколько редка и удивительна наша планета — единственное место, где за миллиарды лет смогла возникнуть и закрепиться жизнь.

Особое значение приобретает понимание, что такие катаклизмы, подобные столкновению с Theia, могут быть не только разрушительными, но и созидательными, превращая хаос в основу для новой жизни.