На заре Земли, около четырёх миллиардов лет назад, планета была суровым местом: тусклое солнце, частые удары астероидов, воздух без кислорода. В таких условиях первые шаги жизни кажутся почти невозможными. Но есть гипотеза, что жизнь укрылась в тёплых мелких прудах, где вода то высыхала, то вновь наполнялась. Такие циклы, как выпаривание соли из морской воды на солнце, концентрировали нужные молекулы, помогая им соединяться в более сложные цепочки — будущие РНК.
Один из ключевых ингредиентов этого процесса — цианистый водород (HCN), ядовитый газ с запахом горького миндаля. Он может попадать в пруды двумя путями: падать с неба вместе с метеоритами или образовываться в самой атмосфере и вымываться дождём. Исследователи построили компьютерную модель атмосферы и сравнили эти два источника. Оказалось, что атмосферная доставка HCN обычно больше, чем метеоритная, и это верно для самых разных условий: у звёзд, похожих на Солнце, и у красных карликов, при разном составе воздуха.
Это значит, что цианистый водород, вероятно, не был узким местом на пути к жизни. Если он в избытке, то шансы на появление первых молекул РНК на других скалистых планетах могут быть выше, чем считалось. Однако авторы предупреждают: это лишь один кирпичик, а не вся стройка.
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.18769
Hydrogen cyanide (HCN) is crucial for the RNA World hypothesis, forming biomolecules essential for early life. Life likely emerged around 4 billion years ago during the early Archean Eon, a period on Earth with a fainter sun, frequent impacts, and a weakly reducing atmosphere. Warm little ponds (WLPs) are hypothetical protective aqueous environments that help explain the emergence and evolution of fragile prebiotic chemistry in such a hostile environment. WLPs need to undergo cycles of evaporation and rehydration, concentrating prebiotic molecules that increase the likelihood of (de-)polymerisation and forming early RNA molecules. We use a 1-D model of atmospheric chemistry to compare atmospheric HCN delivery to WLPs with exogenous sources. Using early Archean Earth as our baseline, we examine the sensitivity of atmospheric HCN delivery to the atmospheric C/O ratio, semi-major axis, assumed stellar host type, and methane budget, exploring conditions across rocky exoplanets. We find that atmospheric HCN delivery is sensitive to these parameters but its values generally exceed that of meteoritic delivery and our baseline Archean Earth. Planetary atmospheres with higher C/O ratios within the habitable zones of G stars and those closely orbiting M-dwarfs deliver the most atmospheric HCN. We find that atmospheric HCN delivery is remarkably robust, so this molecule is likely not the rate limiting step for the emergence of prebiotic chemistry on rocky exoplanets. This finding, with important caveats, potentially increases the probability of life emerging on other worlds.
Цианистый водород есть в космосе: его находят в кометах и в атмосферах далёких планет, а на Земле он мог накапливаться в прудах, как соль в высыхающем море.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты порождает странные структуры — возможно, первые шаги жизни там тоже начались с простых молекул вроде HCN.