Ny forskning antyder att järnpartiklar från meteoriter eller vulkanisk aska kan ha katalyserat de kemiska reaktioner som bildade byggstenarna för livet på jorden för mer än 4 miljarder år sedan.
De äldsta fossilerna som vittnar om liv vidare Jorden, uppskattad till mellan 3,75 och 4,28 miljarder år sedan, men ingen vet säkert hur och när livet uppstod på vår planet. Ett sätt att besvara denna fråga är att ta reda på hur de viktiga kemiska byggstenarna – de organiska föreningarna som kombineras för att bilda aminosyror, proteiner och i slutändan kedjorna av RNA och DNA – bildades.
Forskare har spekulerat i att den process som används inom kemiteknik, som omvandlar kolmonoxid och väte till kolväten (molekyler gjorda av kol- och väteatomer), med hjälp av metallpartiklar som katalysatorer, också kan ha skapat kolvätens byggstenar för livet på jorden. I synnerhet talar vi om järnet som finns i meteoriter som en potentiell katalysator.
Det har också föreslagits att järnpartiklar i vulkanaskan kan ha spelat en roll, så forskarna genomförde en serie experiment som testade båda idéerna.
Man tror att den tidiga atmosfären Jorden var en giftig blandning av metan, vätesulfid och koldioxid som innehöll upp till 200 gånger mer koldioxid än vår luft nu. Experiment med partiklar från järnmeteoriter, järn från steniga meteoriter och aska från Etna visade hur järn kunde fungera som en katalysator för att omvandla koldioxid och väte i jordens tidiga atmosfär till kolväten, inklusive acetaldehyd och formaldehyd. Dessa organiska föreningar är en av byggstenarna i fettsyror, DNA-nukleotider, sockerarter och aminosyror.
Dessutom testade teamet reaktionerna under olika miljöförhållanden, eftersom den exakta miljön för den tidiga jorden är okänd. En betydande nivå av vulkanism skulle vara nödvändig för att producera tillräckligt med katalysatorer, men om den var för hög skulle askan blockera solens ljus och sänka temperaturen. Experimenten kräver temperaturer över 150°C för att fungera effektivt, och den unga jorden, kanske tiotals miljoner år efter månens bildande för 4,5 miljarder år sedan, var fortfarande väldigt varm. Under denna era bombarderades planeten också kraftigt av meteoriter och asteroider.
Även om det fortfarande är oklart vad som var den dominerande källan till katalysatorer - meteoriter eller vulkaner, denna modell ansluter sig till andra som också beskriver hur livets byggstenar kunde ha bildats. Dessa inkluderar kemiska reaktioner i hydrotermiska öppningar djupt på havsbotten, bildandet av organiska molekyler i rymden som sedan fördes till jorden av meteoriter och asteroider, såväl som blixtarladdningar i den kolväterika atmosfären och solutbrott. Alla antaganden kan dock vara viktiga på ett eller annat sätt.
Läs också: