Американские исследователи разработали смелую теорию, объясняющую, как Земля превратилась из огненного, покрытого углеродными облаками каменного шара в планету, способную поддерживать жизнь. Гипотеза охватывает самые ранние годы существования Земли и характеризует "странные" породы, которые взаимодействовали с морской водой и подтолкнули возникновение биологической материи в первые 500 миллионов лет после рождения планеты.
Большинство ученых считают, что Земля началась с атмосферы, очень похожей на атмосферу Венеры. Ее небо было заполнено углекислым газом, более чем в 100 000 раз превышающим современный уровень содержания углерода в атмосфере, а температура поверхности была выше 400 градусов по Фаренгейту (204 °C). В таких условиях биологическая жизнь не смогла бы сформироваться, а тем более выжить.
Поскольку горных пород с того периода не сохранилось, ученые создавали теоретическую модель с нуля, объединив аспекты термодинамики, гидромеханики и физики атмосферы. В итоге они пришли к смелому выводу: ранняя Земля была покрыта горными породами, которых в настоящее время на нашей планете не существует. Обогащенные пироксеном и магнием, они, скорее всего, имели темно-зеленый цвет. Причем уровень концентрации магния был таким высоким, какой редко встречается в современных породах. Богатые магнием минералы вступают в реакцию с СО2 с образованием карбонатов, играя тем самым ключевую роль в связывании атмосферного углерода.
Когда расплавленная Земля начала застывать, ее гидратированная мантия - каменистый слой планеты толщиной 3000 км - вела активный теплообмен. Сочетание влажной мантии и пироксенитов с высоким содержанием магния значительно ускорило процесс вытягивания СО2 из атмосферы. Скорость связывания углерода в атмосфере более чем в 10 раз превышала ту, которая была бы возможна при мантии из современных пород. Для этих процессов ранней Земле потребовалось бы всего 160 миллионов лет. Кроме того, ее «странные» породы легко вступали в реакцию с морской водой, создавая большой поток водорода, который необходим для создания биомолекул.
Этот эффект напоминал бы тот, который происходит в глубоководных термальных источниках Атлантического океана, называемых гидротермальным полем Lost City, ставших благодаря абиотическому производству водорода и метана основным местом для изучения происхождения жизни на Земле. По мнению ученых, новая теория может объяснить не только то, как Земля стала пригодной для жизни, но и то, почему на ней возникла жизнь.
