Зразки ґрунту, привезені з Місяця понад пів століття тому, несподівано стали джерелом даних про далеке минуле нашої планети. Земна поверхня постійно оновлюється, тому прямих слідів первісної атмосфери тут не збереглося. Природний супутник виявився надійнішим сховищем. Аналіз старих проб показав, що газова оболонка колись мала зовсім інший хімічний склад.
Слід земних газів
Речовина з верхніх шарів атмосфери нашої планети осідала на місячній поверхні протягом мільярдів років. Спершу вона втрачає електрони і набуває електричного заряду, а далі рухається разом із намагніченим сонячним вітром.
Про доповідь Джареда Лендрі, аспіранта-астробіолога з Інституту Earth-Life Science (ELSI) у Токіо, повідомляє Universe Today. Виступ відбувся на конференції Origins 2026 у Парижі, тож результати поки що не проходили рецензування.
Перенесення триває донині, проте дослідника цікавила епоха, віддалена від нас приблизно на 3,5 мільярда років, тобто архей, що охоплює проміжок від 4 до 2,5 мільярда років тому. Гази виходять назовні через вузький канал витікання, крізь який Місяць проходить лише впродовж невеликої частини орбіти.
Джаред Лендрі мусив урахувати цю особливість, щоб оцінити реальні обсяги надходження. Усі проби, доставлені за програмою Apollo, зібрані на видимому боці, а саме він і потрапляв під потік із Землі. Ані тектоніки плит, ані вивітрювання там немає, тому тонкий шар реголіту лишається доступним архівом, де речовина земного повітря могла пролежати мільярди років без переробки.
Сірка в архейському океані
Головний результат роботи полягає в тому, що місячні проби підтверджують гіпотезу про значно вищий вміст сірки в атмосфері архею порівняно з нинішньою. Такий склад відкривав шлях для пребіотичних і біотичних перетворень у водному середовищі.
В океан того часу надходили помітні кількості цього елемента, сприятливі для синтезу складних органічних сполук. Утримати сірку в повітрі складно, тож мав діяти якийсь механізм, якого сьогодні не існує. За словами Джареда Лендрі, для цього потрібна або низька активність кругообігу води, або прохолодний клімат, а нічого подібного на сучасній Землі немає.
Парадокс слабкого молодого Сонця
Світність нашої зорі 3,5 мільярда років тому була помітно нижчою за сучасну. Попередні оцінки показували, що океан на молодій планеті не замерз би лише за наявності потужного парникового ефекту, для якого потрібна приблизно десята частина нинішнього атмосферного тиску у вигляді вуглекислого газу.
Модель Джареда Лендрі дає значення трохи менше за цю межу. За розрахунками, цієї сполуки в повітрі архею було приблизно в сто разів більше, ніж тепер, і разом з метаном цього вистачало, щоб вода на поверхні лишалася рідкою.
Щоб отримати такий результат, довелося врахувати потік давнього сонячного вітру і кількість дрібнозернистої метеоритної речовини, що осідала на реголіті. Модель обраховує окрему пробу за всіма відомими джерелами надходження. Те, що не вкладається в ці внески, лишається пояснити тільки речовиною земного походження.
Що далі
Наступний крок полягає у визначенні того, наскільки теплим був архей і як виглядав тодішній океан. Джаред Лендрі хоче встановити, які саме хімічні сполуки були доступні і які реакції вони могли запускати.
Такий підхід годиться для будь-якої системи з твердим тілом і його природним супутником, тож його можна застосувати до Марса з Фобосом, а згодом і до крижаних тіл зовнішньої частини Сонячної системи. Сам дослідник вважає, що пребіотична хімія на молодій Землі була не розвиненішою за очікувану, а просто іншою.
