Фосфор, который образовался вместе с Землей 4,5 миллиарда лет назад, скорее всего, опустился в расплавленное ядро из-за химических свойств этого элемента. Однако он необходим для формирования жизни, так как содержится в ДНК, РНК и других важных биологических молекулах. Поэтому вполне вероятно, что фосфор, который сделал жизнь на Земле возможной, прибыл из внеземных источников.
Ученые выяснили, что фосфор приходит на Землю вместе с космической пылью.
При попадании в атмосферу трение воздуха индуцирует в частицах космической пыли процессы испарения и плавления. В атмосфере Земли в результате ряда химических реакций фосфор переупаковывается в биологически полезные формы — фосфиты и фосфаты металлов, — которые в конечном итоге оседают на поверхности Земли.
Исследователи построили цепь химических реакций, описывающих процесс абляции — испарения и плавления пыли в атмосфере. Там могут образовываться биологически полезные молекулы фосфора. Учёные объединили реальные результаты лабораторных исследований химических реакций с теоретическими прогнозами тех реакций, которые еще не воспроизводились в лаборатории, после чего включили данные в глобальную климатическую модель.
Исследование подтвердило, что абляция космической пыли и последующие химические реакции являются источником биологически полезных форм фосфора. Эти молекулы входят в состав крошечных частиц «метеоритного дыма», которые оседают на поверхность Земли. Авторы утверждают, что эти частицы могут оказаться постоянным и значимым источником фосфора для жизни на Земле.
Кроме того, по мнению исследователей, наибольшее количество этого элемента можно найти в северных Скалистых горах, Гималаях и южных Андах. Исследователи также предполагают, что Землю на высоте 90 километров над поверхностью может опоясывать узкий атмосферный слой из фосфорсодержащих молекул.
Исследование опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.