В новом исследовании астробиологи из Института наук о жизни Земли (Япония) предложили необычный способ заглянуть в далекое прошлое нашей планеты. Поскольку геологические процессы стерли большинство прямых свидетельств о первых миллиардах лет существования, ученые обратились к лунным образцам, доставленным миссиями «Аполлон». Они предположили, что поверхность Луны долгое время служила пассивным регистратором веществ, покидавших земную атмосферу. Эти частицы, ионизируясь под действием солнечного ветра, оседали на ближней стороне спутника, и теперь их состав может рассказать о состоянии древней атмосферы.
Особый интерес вызвал архейская эра — период около 3,5 млрд лет назад, когда на планете зарождалась жизнь. Анализ показал, что в ту эпоху атмосфера была гораздо богаче серой, чем сегодня. Это означает, что в океанической воде создавались условия для синтеза сложных органических молекул, необходимых для возникновения биологических процессов. Модель также указывает на содержание углекислого газа примерно в 100 раз выше современного уровня, что меняет представления о химической среде первых микроорганизмов.
Одной из главных задач стало разрешение парадокса слабого молодого Солнца: считается, что 3,5 млрд лет назад оно было значительно тусклее, и без мощного парникового эффекта жидкая вода на Земле существовать не могла. Результаты моделирования показывают, что концентрации углекислого газа и метана были достаточными для поддержания океана в жидком состоянии, но при этом не приводили к неконтролируемому перегреву. Это позволило снять противоречие между слабой солнечной активностью и наличием воды на раннем этапе развития планеты.
Ученым пришлось учесть множество факторов: динамику древнего солнечного ветра, орбитальное положение Луны и постоянную бомбардировку ее поверхности метеоритами. После вычитания всех этих составляющих из анализа образцов оставался избыток соединений, который можно объяснить только земным происхождением. Исследователи подчеркивают, что для выводов важен возраст породы, а не точное место сбора на видимой стороне спутника.
В дальнейшем ученые планируют уточнить температурный режим древнего океана и полный набор химических веществ, участвовавших в первых органических реакциях. Команда считает, что разработанная методика применима и к другим каменистым телам — Марсу, Фобосу и ледяным лунам внешней Солнечной системы.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что найдена новая причина колебаний климата и вымираний древних видов.