Для возникновения жизни планете необходимы определенные химические элементы, среди которых критически важны фосфор и азот. Фосфор входит в состав ДНК, РНК и участвует в энергетическом обмене клеток. Азот является основой белков, без которых невозможно строение и работа живых организмов. Отсутствие этих элементов делает развитие жизни из неживой материи невозможным.
Группа исследователей под руководством Крейга Уолтона из Центра происхождения и распространенности жизни в Цюрихском политехническом институте (Швейцария) изучила, как эти элементы распределяются при формировании планеты. Результаты работы, опубликованные в журнале Nature Astronomy, показывают, что все решает количество кислорода, присутствующего в момент образования планетного ядра.
При формировании планеты из расплавленной породы тяжелые металлы, такие как железо, опускаются, образуя ядро. Если кислорода в этот момент слишком мало, фосфор связывается с железом и уходит вглубь, становясь недоступным для будущей биосферы. Избыток кислорода также создает проблему: фосфор остается в мантии, но азот при этом улетучивается в атмосферу и теряется.
Как установили ученые, существует очень узкий диапазон условий, так называемая химическая зона Златовласки, при которых и фосфор, и азот остаются доступными в мантии планеты в нужных количествах. Моделирование подтвердило, что Земля оказалась именно в этой благоприятной зоне. Другие планеты, такие как Марс, в момент своего формирования вышли за ее пределы, что привело к дефициту жизненно важных элементов. Это открытие меняет подход к поиску обитаемых миров. Наличие воды, считавшееся главным критерием, оказывается недостаточным. Многие планеты могут быть химически непригодны для жизни с самого начала из-за процессов, происходивших при рождении их ядра.
Ранее Наука Mail рассказывала, что на планетах около белых карликов может существовать жизнь.
