Jupiter jako vesmírný kurýr: Před 4,5 miliardami let mohl nasměrovat složky života k Zemi

Všechen život na Zemi potřebuje stejné základní prvky: uhlík, vodík, dusík, kyslík, fosfor a síru (CHNOPS). Tyto prvky pocházejí z vesmíru, kde se zrodily uvnitř hvězd a rozšířily se v oblacích plynu a prachu.

Všechen život na Zemi potřebuje stejné základní prvky: uhlík, vodík, dusík, kyslík, fosfor a síru (CHNOPS). Tyto prvky pocházejí z vesmíru, kde se zrodily uvnitř hvězd a rozšířily se v oblacích plynu a prachu. Nová studie podpořená NASA, publikovaná v časopise Science Advances, přináší nové poznatky o tom, jak raná Země mohla získat některé z těchto prvků nezbytných pro vznik života. Vědci zároveň naznačují novou roli pro Jupiter při distribuci těchto prvků v mladé sluneční soustavě, a to na základě zkoumání poměru fosforu a dusíku v železných meteoritech a mladších chondritech.

Naše sluneční soustava se zformovala z plynu a prachu, který vířil kolem proto-Slunce před více než 4,5 miliardami let. Tento plyn obsahoval suroviny potřebné k vytvoření planet, měsíců a nakonec i života, jak ho známe. V raných fázích sluneční soustavy se plyn a prach spojily do těles známých jako planetesimály. Tyto objekty obíhaly mladé Slunce v chaotickém prostředí, srážely se a zanechávaly po sobě roztříštěné zbytky. Mnoho z těchto kusů bylo nakonec začleněno do planet a měsíců, zatímco jiné přežívají dodnes jako asteroidy nebo meteority, které nám poskytují okno do rané sluneční soustavy. Železné meteority pocházejí z první generace planetesimál, zatímco chondrity z druhé generace, která se zformovala o 2–3 miliony let později.

Tým vědců pomocí laboratorních experimentů a geochemických modelů rekonstruoval mapu poměrů fosforu a dusíku (P/N) napříč ranou sluneční soustavou. Zjistili, že první generace planetesimál měla vyšší poměr P/N ve vnější sluneční soustavě, který se směrem k vnitřní soustavě snižoval. U druhé generace planetesimál byl tento trend obrácený, s vyššími poměry P/N ve vnitřní sluneční soustavě.

Podle vědců se během formování první generace planetesimál odehrával vnější tok materiálu, který zvýšil poměr P/N ve vnější sluneční soustavě. Poté se zformoval Jupiter. Jak Jupiter rostl do obrovské velikosti a získával nesmírný gravitační vliv, omezil pohyb fosforu a dusíku z vnitřní do vnější sluneční soustavy. To znamenalo, že když se objevila druhá generace planetesimál, ty ve vnitřní sluneční soustavě zůstaly s vyšším poměrem P/N než jejich protějšky dále od Slunce. Rajdeep Dasgupta z Rice University zdůrazňuje, že přítomnost a historie růstu Jupiteru hrály klíčovou roli při určování distribuce základních chemických složek nezbytných pro obyvatelné světy.

Geochemické modely dále ukazují, že současná P/N signatura Země je nejlépe reprodukována planetesimály z vnitřní sluneční soustavy, ať už těmi souvisejícími s železnými meteority, nebo s chondrity. Vedoucí autor studie Debjeet Pathak z Rice University uvádí, že Země získala své zásoby životně důležitých prvků fosforu a dusíku primárně z vnitřní sluneční soustavy, aniž by vyžadovala významný příspěvek z chondritů z vnější sluneční soustavy. Zůstává otevřenou otázkou, zda podobný rozpočet životně důležitých prvků, jako má Země, může vzniknout bez planety podobné Jupiteru.