Десетилетия наред учените разглеждат кометите като възможен източник на органичните съединения, необходими за възникването на живота на Земята. Според тази хипотеза ледените космически тела са доставили част от основните химични съставки при сблъсъците си с планетата преди милиарди години.

Ново изследване обаче поставя тази теория под съмнение. Компютърни симулации показват, че кометите вероятно са се сблъсквали със Земята с толкова висока скорост, че голяма част от пренасяните от тях органични молекули са били унищожавани. Резултатите са публикувани на 28 октомври в научното списание Scientific Reports и оспорват хипотеза, която учените обсъждат поне от 1961 г., разказва CNN.

Какво показват симулациите?

За възникването на живота са били необходими определени органични молекули, но все още не е ясно дали младата Земя е разполагала с достатъчни количества от тях. Кометите, съставени основно от лед, прах и скални частици, съдържат и органични съединения. Затова учените отдавна допускат, че те може да са допринесли за появата на живота.

Според новото изследване преди повече от 4 милиарда години Земята вероятно е претърпяла сблъсъци с над 100 000 комети с диаметър над 100 метра. За да установят дали те са могли да доставят необходимите химични вещества, учените използват съвременни модели за формирането и движението на кометите.

Изследователският екип провежда 100 000 компютърни симулации на този ранен период от историята на планетата.

„Като се има предвид какво знаем за условията на повърхността на ранната Земя, нашите симулации показват, че средно не е имало нито един успешен сблъсък“, обяснява пред CNN водещият автор на изследването Ричард Анслоу, който е работил по проекта по време на докторантурата си в Института по астрономия към Университета в Кеймбридж.

Под „успешен сблъсък“ в изследването се разбира такъв, при който циановодородът, едно от важните вещества за химичните процеси преди възникването на живота, достига земната повърхност в достатъчна концентрация.

При 54% от симулациите не е регистриран нито един такъв сблъсък. В останалите 46% е имало поне един, а само в много малка част от случаите броят им е достигал три.

Анслоу уточнява, че учените не могат напълно да изключат възможността за подобен рядък сблъсък. За да допринесе за възникването на живота обаче, той би трябвало да се случи при много специфични условия, включително на място с течна вода и други необходими химични вещества.

Ако преди нас на Земята е имало друга развита цивилизация, бихме ли открили следите ѝ?

Защо органичните молекули не са оцелявали?

Изследването се фокусира върху циановодорода (HCN), химично съединение от водород, въглерод и азот, което може да участва в образуването на молекули, необходими за живота.

При определени условия той може да допринесе за синтеза на аминокиселини, които изграждат белтъците. Циановодород е открит в десетки комети, включително Халеевата комета и Хейл-Боп.

Проблемът е, че при сблъсък със Земята кометите са били подложени на изключително високи температури и налягане, които могат да разрушат пренасяните от тях молекули.

Според Анслоу дори когато част от циановодорода е оцелявала, концентрацията му вероятно е била твърде ниска, за да подпомогне необходимите химични реакции.

Ако кометата е паднала в океана, веществото би се разредило бързо във водата, което допълнително намалява вероятността да участва в процесите, довели до появата на живота.

Освен това циановодородът не е единствената необходима съставка. За тези реакции са нужни и други вещества, включително съединения, съдържащи фосфор и сяра, които не се откриват редовно в кометите.

Дори при успешно доставяне на достатъчно циановодород няма гаранция, че останалите необходими вещества са присъствали на същото място.

Учени откриха планета, която може да се е родила след смъртта на своята звезда

Астероидите и Марс предлагат други възможности

Ако кометите не са били основният източник на тези молекули, учените разглеждат няколко други обяснения.

Една от отдавна обсъжданите хипотези е, че необходимите органични съединения са се образували на самата Земя чрез химични реакции в ранната атмосфера и водните басейни.

Друга възможност е да са били доставени от астероиди, които обикновено са се сблъсквали с планетата с по-ниска скорост от кометите и са били по-многобройни.

Тази хипотеза получава подкрепа от изследванията на проби от астероидите Бену и Рюгу, в които учените са открили множество аминокиселини, включително голяма част от тези, които участват в изграждането на белтъците.

Новото проучване насочва вниманието и към Марс.

Анслоу посочва, че Червената планета може да е предлагала по-благоприятни условия за оцеляването на органични молекули, доставени от комети. Тъй като Марс е по-малък от Земята и се намира по-далеч от Слънцето, кометите обикновено се сблъскват с повърхността му с по-ниска скорост.

Така молекули, които вероятно са били унищожавани при ударите със Земята, биха имали по-голям шанс да оцелеят на Марс.

Това е още един фактор, който учените могат да вземат предвид при изследването на условията за възникване на живот на Червената планета.

Търсенето на планета като Земята отбеляза мащабна крачка напред след ново астрономическо откритие

Въпреки резултатите новото изследване не изключва напълно възможността кометите да са допринесли за появата на живота на Земята.

Куини Чан, доцент по науки за Земята в Royal Holloway към Лондонския университет, която не е участвала в проучването, обяснява пред CNN, че органичните вещества може да са претърпели химични реакции още преди кометите да навлязат в земната атмосфера.

В резултат е възможно да са се образували по-устойчиви съединения, включително аминокиселини, които имат по-голям шанс да оцелеят при сблъсък.

Следователно малката вероятност циановодородът да достигне земната повърхност непокътнат не означава, че кометите не са могли да доставят други важни органични вещества.

Подобно мнение изразява и Никол Зелнър, професор по физика в Albion College в Мичиган. Тя не е изненадана от резултатите, но смята, че е твърде рано кометите да бъдат изключени като възможен фактор за възникването на живота.

Според нея основният принос на изследването е, че дава по-точна представа за вероятността кометите да доставят необходимите химични съединения при сблъсък със Земята.

Така учените все още нямат окончателен отговор за произхода на живота, но новите симулации показват, че ролята на кометите може да е била значително по-малка, отколкото се е предполагало досега.