Otázka, ako začal život na Zemi, bola vždy vecou záujmu vedcov. Ale rovnako dôležité ako to, ako sa objavil život, je otázka, kedy sa objavil. Vedci sa snažia určiť, kedy sa prvé živé organizmy objavili na Zemi, popri zisťovaní, ako sa neživé elementy spojili a vytvorili prvé živé organizmy (proces známy ako abiogenéza).
V novej štúdii tímu kanadských vedcov je otázka, kedy sa objavil život na Zemi, obmedzená dvoma prístupmi. Kombináciou astrofyzikálnych a geofyzikálnych dôkazov s biosignatami v geologických vzorkách odhadujú, že život sa objavil zhruba 200 až 800 miliónov rokov po tom, čo sa Zem stala obývateľnou (približne pred 3,7 miliardami rokov). Táto štúdia by mohla mať drastické dôsledky pre naše pochopenie života a ako dlho trvá, než sa objaví na planétach podobných Zemi.
Štúdia, ktorá opisuje ich zistenia, bola nedávno uverejnená v časopiseastrobiológie pod názvom „Obmedzenie časového intervalu pre vznik života na Zemi“. Štúdiu viedla doktorandka Ben K. D. Pearce a zahrnula do nej niekoľko jeho kolegov z inštitútu Origins Institute a Katedry fyziky a astronómie na McMaster University v Hamiltonu v Ontáriu.
Kvôli štúdiu sa Pearce a jeho kolegovia snažili vytvoriť časový rámec, v ktorom sa objaví život na Zemi. Ako už bolo uvedené, na jednej strane považovali astrofyzikálny a geofyzikálny dôkaz a na druhej strane biosignatúry v geologických vzorkách, aby vytvorili hranice oboch. Ako Pearce vysvetlil časopisu Space Magazine e-mailom:
„Existujú dve hranice, ktoré vymedzujú časový interval pre pôvod života a na obmedzenie každej hranice je potrebný iný druh dôkazu. Hranica obývateľnosti je obmedzená astrofyzikálnymi a geofyzikálnymi dôkazmi, napr. Časovým plánom dopadu formovania Mesiaca a ochladením magmatického plášťa Zeme. Hranica biologického podpisu je obmedzená rôznymi biologickými podpismi, ako sú mikrofosílie, stromatolity a uhlíkové podpisy. ““
Na základe astrofyzikálnych a geofyzikálnych dôkazov bol tím schopný pred rokom 4,5 až 3,9 miliardy rokov vymedziť hranice obývateľnosti Zeme. Dokázali presnejšie vymedziť hranicu biosignálu a umiestniť ju asi pred 3,7 miliardami rokov na základe prítomnosti stomatolitov a ľahkých uhlíkových signatúr v grafitových guľôčkach sedimentárneho pôvodu.
Rozdiel medzi týmito dvoma hranicami nám preto poskytuje predstavu o tom, ako dlho trvalo, kým sa vytvorili formy raného života. "Dôkazy naznačujú, že na Zemi trvalo 200 až 800 miliónov rokov, čo je relatívne krátke obdobie, vzhľadom na to, že planéta bola obývateľná 4,5 až 3,9 miliárd rokov a zostane obývateľná ešte o miliardu viac," uviedol Pearce.
Aj keď táto štúdia má významné dôsledky pre štúdium života tu na Zemi, zatiaľ sa nevzťahuje na mimoslnečné planéty. Aj keď odhady, ako dlho trvá, kým sa objaví život na planéte, ako je tá naša, sa môžu stať niekedy užitočné pri skúmaní exoplanet typu „podobné Zemi“, ale naše znalosti extra solárnych planét a systémov sú v súčasnosti príliš obmedzené. Ako uviedol Pearce:
„Nanešťastie nemôžeme skutočne použiť štúdiu časového intervalu pre pôvod života na Zemi ako vodítko pri hľadaní života na exoplanetách, pretože sme veľkosť vzorky n = 1. Nemáme tušenie, či sa život na Zemi objavil dlhšie ako v typickom obývateľnom svete, alebo kratší, alebo či sa život objavil kdekoľvek inde ako na Zemi. “
Ako však uviedol Pearce, tento prehľad je veľmi užitočný z hľadiska vedenia nášho chápania pôvodu života na Zemi. „Napríklad 200 miliónov rokov môže byť nevyhnutným časom na chemickú syntézu na preskúmanie veľkého náhodného nefunkčného biopolymérneho sekvenčného priestoru. Až po tejto dlhej „vyhľadávacej a čakacej dobe“ sa mohla na začiatku Zeme vytvoriť malá stabilná skupina replikátorov. “
V najbližších rokoch umožnia nástroje novej generácie charakterizáciu exoplanet ako nikdy predtým. S ďalším výskumom môžu byť k dispozícii vedecké odhady, kedy by sa mohol objaviť život na rôznych exoplanetách podobných Zemi. Dovtedy je potešujúce vedieť, že sa blížime k určovaniu toho, ako a kedy sa objavil život na Zemi.
