Эксперименты показывают, что образование метана в воде могло согревать раннюю Землю

Микробиологи и специалисты по наукам о Земле из нескольких учреждений Германии экспериментально доказали, что метан мог образовываться в воде на Земле до возникновения жизни. В ходе исследования, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications, группа провела эксперименты с моделями условий ранней Земли, чтобы показать возможный механизм образования метана.

Ранее эта же команда обнаружила процесс образования метана в живых организмах без участия ферментов. Это заставило их задуматься, может ли аналогичный процесс происходить вне живого организма. Чтобы выяснить это, они подготовили несколько пробирок с водой и «стартовыми химическими веществами», которые, как считается, присутствовали в воде на Земле до зарождения жизни. Пробирки нагревали при температурах от 37°C до 97°C и инкубировали.

В образующемся в пробирках паре исследователи обнаружили различное количество метана — как правило, чем выше была температура, тем больше метана образовывалось.

Полученные результаты могут объяснить так называемый «парадокс слабого молодого Солнца». Согласно предыдущим исследованиям, жизнь на Земле зародилась примерно 3,7 миллиарда лет назад. Другие работы указывают, что ранняя Земля была гораздо теплее, чем должна была быть, учитывая, что Солнце тогда производило лишь около трех четвертей тепла по сравнению с сегодняшним днем.

Теории, объясняющие этот парадокс, часто связывают с метаном. Будучи парниковым газом, он мог удерживать тепло в атмосфере, согревая планету. Однако до сих пор единственным известным источником метана в тот период считались процессы внутри гидротермальных источников — так называемая серпентинизация.

К сожалению, большинство модельных оценок количества метана, которое могли производить такие источники, показывают, что его было бы недостаточно для поддержания температуры Земли на том уровне. Теперь же выясняется, что метан мог также образовываться непосредственно в воде под воздействием солнечного тепла.

Эта работа, вероятно, повлияет на поиски жизни на других планетах, где зонды настроены на обнаружение метана как доказательства существования живых организмов.