La domanda su come è iniziata la vita sulla Terra è sempre stata una questione di profondo interesse per gli scienziati. Ma altrettanto importante di come è emersa la vita è la questione di quando è emersa. Oltre a discernere come gli elementi non viventi si sono uniti per formare i primi organismi viventi (un processo noto come abiogenesi), gli scienziati hanno anche cercato di determinare quando apparvero i primi organismi viventi sulla Terra.
In un nuovo studio condotto da un team di ricercatori canadesi, la questione di quando la vita è emersa sulla Terra è limitata usando due approcci. Combinando prove astrofisiche e geofisiche con biosignature in campioni geologici, stimano che la vita sia emersa circa 200-800 milioni di anni dopo che la Terra è diventata abitabile (circa 3,7 miliardi di anni fa). Questo studio potrebbe avere implicazioni drastiche per la nostra comprensione della vita e quanto tempo ci vuole per emergere su pianeti simili alla Terra.
Lo studio che descrive i loro risultati è stato recentemente pubblicato sulla rivistaAstrobiology sotto il titolo "Vincolare l'intervallo di tempo per l'origine della vita sulla Terra". Lo studio è stato condotto dallo studente di dottorato Ben K. D. Pearce e ha incluso diversi suoi colleghi dell'Istituto Origins e Dipartimento di Fisica e Astronomia presso la McMaster University di Hamilton, in Ontario.
Per motivi di studio, Pearce e i suoi colleghi hanno cercato di creare un calendario per quando la vita è emersa sulla Terra. Come notato, hanno considerato prove astrofisiche e geofisiche da un lato e biosignature in campioni geologici dall'altro per costruire confini per entrambi. Come Pearce ha spiegato a Space Magazine via e-mail:
“Esistono due confini che delimitano l'intervallo di tempo per l'origine della vita e per vincolare ogni confine richiede diversi tipi di prove. Il limite dell'abitabilità è limitato da prove astrofisiche e geofisiche, ad esempio la scala temporale dell'impatto che forma la Luna e il raffreddamento del mantello magmatico terrestre. Il confine della biosignatura è limitato da varie biosignature, come i microfossili, le stromatoliti e le firme del carbonio 13 ”.
Sulla base delle prove astrofisiche e geofisiche, il team è stato in grado di stabilire il limite di abitabilità per la Terra tra 4,5 e 3,9 miliardi di anni fa. Sono stati in grado di limitare il confine della biosignatura più da vicino, collocandolo a circa 3,7 miliardi di anni fa sulla base della presenza di stomatoliti e firme di carbonio leggero nei globuli di grafite di origine sedimentaria.
La differenza tra questi due confini ci fornisce quindi un'idea di quanto tempo ci sia voluto perché siano emerse le forme della prima vita. "Le prove suggeriscono che ci sono voluti 200-800 milioni di anni di vita per emergere sulla Terra, che è un periodo di tempo relativamente breve considerando che il pianeta è stato abitabile per 4,5-3,9 miliardi di anni e rimarrà abitabile per circa un miliardo in più", ha detto Pearce.
Sebbene questo studio abbia implicazioni significative per lo studio della vita qui sulla Terra, non è ancora applicabile ai pianeti extra-solari. Mentre le stime di quanto tempo impiega la vita ad emergere su un pianeta come il nostro possono diventare utili quando si studia un giorno esopianeti "simili alla Terra", la nostra conoscenza dei pianeti e dei sistemi extra-solari è attualmente troppo limitata. Come indicato da Pearce:
"Purtroppo non possiamo davvero utilizzare uno studio sull'intervallo di tempo per l'origine della vita sulla Terra come guida per la ricerca della vita sugli esopianeti, dato che abbiamo una dimensione del campione di n = 1. Non abbiamo idea se la vita abbia impiegato più tempo ad emergere sulla Terra rispetto a un tipico mondo abitabile, o più breve, o se la vita sia emersa in un luogo diverso dalla Terra. "
Tuttavia, come ha aggiunto Pearce, questa recensione è molto utile in termini di guida della nostra comprensione dell'origine della vita sulla Terra. “Ad esempio, 200 milioni di anni potrebbero essere un periodo di tempo necessario per la sintesi chimica per esplorare l'ampio spazio di sequenza del biopolimero casuale, non funzionale. Solo dopo questo lungo "periodo di ricerca e attesa", un piccolo gruppo stabile di replicatori potrebbe forse essere stato istituito sulla Terra primitiva. "
Nei prossimi anni, gli strumenti di prossima generazione consentiranno la caratterizzazione di esopianeti come mai prima d'ora. Con ulteriori ricerche, potrebbero essere disponibili stime scientifiche di quando la vita potrebbe essere emersa su vari esopianeti simili alla Terra. Fino ad allora, è confortante sapere che ci stiamo avvicinando alla determinazione di come e quando la vita è emersa sulla Terra.
