Role impaktů v prebiotické evoluci

Abstract

Disertační práce shrnuje experimentální a teoretické poznatky tvořící ucelený soubor argumentů podporujících hypotézu vzniku života následkem impaktů meziplanetární hmoty během rané evoluce Země. První část práce se zabývá identifikací komplexní organické hmoty ve vzorku původní primitivní meziplanetární hmoty odebrané japonskou sondou Hayabusa-2 přímo na povrchu asteroidu 162173 Ryugu. Nalezeny byly také vodou alterované minerály, u nichž byly v rámci původních vědeckých studií prokázány katalytické účinky v prebiotické syntéze. Sada vzorků z mise Hayabusa-2 byla zpřístupněna jen několika málo laboratořím na světě včetně našeho pracoviště. Druhá část práce se komplexně zabývá přímými účinky impaktů na prebiotickou chemii povrchu planet a dále transformací planetárních atmosfér impaktním plazmatem. Kromě uceleného popisu iniciace radikálové prebiotické syntézy impaktním plazmatem ve chvíli dopadu přinesly výsledky dosažené v aparatuře vlastní konstrukce ELISE informace o změně rovnovážného chemického složení planetárních atmosfér, které by bylo spolu s typickými plazmochemicky produkovanými molekulami možné detekovat pomocí dalekohledů JWST a ARIEL. Výsledky o transformaci HCN, benzenu, formamidu a dalších molekul umožňují nejen popsat roli transformace rané planetární atmosféry impakty a zhodnotit...

The thesis summarizes experimental and theoretical findings that form a coherent set of arguments supporting the hypothesis of the origin of life as a result of interplanetary matter impacts during the early evolution of the Earth. The first part of the thesis deals with the identification of complex organic matter in a sample of original primitive interplanetary matter collected by the Japanese probe Hayabusa-2 directly on the surface of asteroid 162173 Ryugu. Water-altered minerals, which have been shown to have catalytic effects in prebiotic synthesis in original scientific studies, were also found. The sample set from the Hayabusa-2 mission has been made available to only a few laboratories in the world, including our facility. The second part of the thesis deals comprehensively with the direct effects of impacts on the prebiotic chemistry of planetary surfaces and the transformation of planetary atmospheres by impact plasmas. In addition to a comprehensive description of the initiation of radical prebiotic synthesis by impact plasmas at the moment of impact, the results obtained in the ELISE apparatus of our own design have provided information on the change in the equilibrium chemical composition of planetary atmospheres that could be detected by the JWST and ARIEL telescopes, together with...