Коли океан перестав бути занадто кислим для виникнення життя: вчені розкрили цей секрет.

Історія Землі налічує понад 4,5 мільярда років, і за цей час наша планета зазнала неймовірної кількості змін. Наприклад, вважається, що перші океани Землі були занадто кислими для життя. У новому дослідженні вчені зосередилися на оцінці часових рамок цього процесу, пише IFLScience.

У ході нового дослідження команда з Єльського університету оцінила часові рамки процесів, які змінили цю ситуацію. Результати вказують на те, що світовий океан достатньо раскиснув і досяг необхідного рівня pH для розміщення перших організмів приблизно через 500 мільйонів років.

Сучасні океани Землі трохи лужні, з pH близько 8,1. Додавання вуглекислого газу в атмосферу змінює цей процес — процес, відомий як закислення океану — але очікується, що значення залишиться вище нейтральної точки 7, що також є позитивним. На жаль, навіть трохи більш кислий океан — погана новина для деяких черепашкових істот, але дійсно кислий океан, навіть трохи, вважається несумісним з життям, оскільки він перешкоджає утворенню органічних молекул.

І все ж вчені стверджують, що умови на ранній планеті сприяли утворенню надзвичайно кислих океанів, поки процеси, викликані тектонікою плит, не змінили хімію океану. За словами першого автора дослідження, доктора Мена Го, який раніше працював в Єльському університеті, для розуміння того, коли життя вперше виникло на планеті, надзвичайно важливо усвідомити, як і коли на Землі з'явився океан з більш нейтральним pH.

У ході дослідження Го і професор Цзюнь Коренага підрахували, скільки часу знадобилося б цим процесам, щоб досягти точки, сумісної з життям. Якщо вчені праві, то впродовж перших 500 років в історії Землі океани нашої планети не були придатні для формування будь-якої форми життя. Осередки з нижчим pH могли існувати в напівізольованих затоках, де було небагато обміну з світовим океаном, але не набагато далі.

Нове відкриття вчених, по суті, створює парадокс, оскільки вік Землі становить понад 4,5 мільярда років, а молекулярні годинники відносять перші форми життя до 4,2 мільярда років тому — до того, як, на думку вчених, океани стали придатними для життя.

Автори дослідження зазначають, що є кілька варіантів розгадки цього парадокса. По-перше, нова оцінка вчених може бути просто неправильною; по-друге, обґрунтованість молекулярних годинників також може бути поставлена під сумнів; по-третє, це може бути відповіддю на питання, чи почалося життя в гідротермальних джерелах на морському дні або в острівних ставках.

Вчені сходяться на думці, що моделювання довгострокової еволюції кислотності океану — складна проблема, оскільки вона охоплює майже всі компоненти земної системи: атмосферу, океан, кору та мантію.

Моделюючи швидкість вивітрювання силікатів морського дна та перших протоконтинентів, а також захоплення океаном вуглекислого газу з атмосфери, Го і Коренага оцінюють початковий pH близько 5, досягаючи нейтральності 4 мільярди років тому. Автори дослідження вважають, що їхня робота в подальшому буде важлива також для пошуку життя на інших світах.