Ученые выяснили, как астероиды помогли зародиться жизни на Земле

Художественная визуализация ранней Земли, созданная учёным SwRI доктором Симоне Марки. Изображение показывает поверхность, изрытую мощными ударами, которые создавали гидротермальные условия, способные поддерживать эволюцию жизни. Каждый отдельный удар в этот период бомбардировки мог генерировать до 100 раз больше гидротермальной активности, чем в современном Йеллоустонском национальном парке. Credit: Southwest Research Institute

Учёные из Юго-Западного исследовательского института (SwRI) представили новое исследование, показывающее, что древние удары астероидов могли сыграть ключевую роль в создании условий для зарождения жизни на Земле. Компьютерное моделирование показало, что повторяющиеся столкновения не только изменили поверхность молодой планеты, но и создали обширные гидротермальные системы — горячие водные среды, которые могли стать колыбелью для первых форм жизни.

Исследователи смоделировали раннюю историю падения астероидов на Землю. Симуляции показали, что мощные столкновения раздробили кору планеты, создав пористые подземные каналы, по которым вода могла циркулировать в верхних слоях коры. Команда использовала сложный код физики ударных волн, моделирующий разрушение твёрдой породы и образование проницаемых зон. Это первое всестороннее исследование, оценившее, как удары астероидов создавали проницаемость — свойство, позволявшее жидкостям перемещаться в коре ранней Земли.

«Это моделирование является одновременно новаторским и важным для понимания среды, в которой могла зародиться жизнь», — заявила Аманда Александер из SwRI, первый автор статьи, опубликованной в AGU Advances. «Хотя удары часто считаются катастрофическими в контексте вымирания динозавров, их бомбардировка, вероятно, была критически важна для создания условий для пребиотической химии».

Земля сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад и вскоре вступила в эпоху интенсивной астероидной бомбардировки. Высокоскоростные удары разбивали огромные объёмы породы под поверхностью, испаряя материал и разбрасывая расплавленные камни. Огромное тепло, выделявшееся при каждом столкновении, в сочетании с естественным геотермальным теплом планеты, вероятно, приводило в движение горячую воду через новообразованную трещиноватую кору. Возникшие гидротермальные системы, сравнимые с сетью гейзеров в Йеллоустоне, могли создать благоприятные условия для происхождения и ранней эволюции жизни.

Моделирование показало, что один крупный удар в этот ранний период мог генерировать до 100 раз больше гидротермальной активности, чем наблюдается сегодня во всём регионе Йеллоустона. «Поскольку жизнь могла зародиться или эволюционировать в гидротермальных средах, важно понимать и количественно оценивать создание таких систем ударами на ранней Земле», — отметила Александер, добавив, что потребуются дополнительные исследования для более точного определения характеристик этих древних гидротермальных систем.

Модели показывают, что количество раздробленной проницаемой породы зависело в основном от энергии столкновения, которая определялась размером и скоростью астероида. Степень проницаемости в этих зонах, в свою очередь, зависела от геотермического градиента Земли и состава коры. Исследователи также учли оценки частоты таких ударов. «Используя модель истории бомбардировок для оценки совокупного эффекта повторяющихся ударов, мы оцениваем, что верхняя 8-километровая оболочка земной коры, вероятно, была высокопроницаемой 4,3 миллиарда лет назад, и значительная часть этого объёма могла оставаться проницаемой до 3,5 миллиардов лет назад», — заключила Александер. «Эти результаты показывают, что удары сыграли важнейшую роль в гидротермальных изменениях коры ранней Земли, что имело важные последствия для геохимической эволюции приповерхностных сред».

Источники:

Материалы предоставлены Southwest Research Institute.

A. M. Alexander, S. Marchi, B. C. Johnson. Widespread Impact‐Induced Crustal Permeability on the Early Earth. AGU Advances, 2026; 7 (3) DOI: 10.1029/2025AV002097