Исследование под руководством Университета Кембриджа ставит под сомнение давнюю идею о том, что кометы принесли на Землю молекулярные «кирпичики» для возникновения жизни. По результатам компьютерного моделирования, при столкновении с Землёй хрупкие органические молекулы чаще всего разрушались, а не сохранялись, поэтому сценарий регулярного «дождя» пребиотических веществ выглядит крайне маловероятным.
Ключевые факты
- Исследование провела группа под руководством Университета Кембриджа, а опубликовано оно в Scientific Reports.
- Авторы моделировали столкновения комет, взаимодействие комет с атмосферой и происхождение и эволюцию комет.
- В центре внимания был цианистый водород, или HCN, — пребиотическая молекула, обнаруживаемая на кометах Солнечной системы.
- Учёные допускают, что доставка на Землю в принципе не исключена, но считают её крайне редкой.
- Марс назван чуть более перспективной целью, чем Земля, хотя и для него такой сценарий остаётся маловероятным.
Что это значит для исследований происхождения жизни?
Для исследователей, изучающих, как началась жизнь, главный практический вывод таков: кометы теперь выглядят слабым объяснением первого источника пребиотических молекул на Земле. Работа указывает на другие возможные пути, включая химию, связанную с астероидными ударами, или процессы, которые шли непосредственно на самой Земле.
Выводы также важны для того, как учёные оценивают вероятность жизни в других планетных системах. Авторы считают, что будущие обсерватории могут учитывать возможность «отскакивающих» комет как один из признаков систем, заслуживающих более пристального изучения, но только там, где орбитальная конфигурация делает такую доставку правдоподобной.
- Наиболее вероятный сценарий в этой работе: редкое исключение, а не устойчивый источник пребиотического материала.
- Ключевая молекула, которую изучали: цианистый водород.
- Сравнительный вывод: доставка кометами могла быть чуть более вероятной для Марса, чем для Земли, но всё равно крайне маловероятной.
Почему моделирование так резко отвергает доставку кометами?
По словам исследователей, кометы обычно врезаются в Землю слишком быстро и под слишком крутым углом, чтобы хрупкие органические молекулы могли выжить. Даже в редком случае, если часть цианистого водорода переживала удар, число подходящих столкновений в ранней истории Земли было очень небольшим.
Авторы установили, что число кометных ударов быстро сокращалось в первые 500 миллионов лет существования Земли, оставив максимум несколько возможностей для полезной доставки. Любые молекулы, которым всё же удавалось сохраниться, должны были ещё и достаточно долго оставаться в концентрированном виде, чтобы пребиотическая химия успела продолжиться, а это, по оценке команды, было бы крайне трудно.
Откуда тогда могли взяться эти молекулы?
Работа не предлагает единственного альтернативного объяснения, но выделяет два основных варианта. Первый — астероиды, которые сталкивались с Землёй гораздо чаще, чем кометы, могли способствовать синтезу нужных молекул. Второй — химические предшественники могли сформироваться на самой Земле, без внешней доставки.
Исследователи подчёркивают, что гипотеза о кометах не исключена в строгом смысле. Но их общий вывод таков: для неё потребовалось бы исключительно редкое сочетание условий — нужная скорость удара, нужный угол, нужная химия и нужный момент времени.
Мог ли Марс быть более подходящей целью?
Да, по крайней мере в принципе. Команда пришла к выводу, что Марс, будучи меньше Земли и имея более тонкую атмосферу, давал кометам лучший шанс достичь поверхности в эпоху, когда кометные удары были более частыми.
Это не означает, что процесс действительно произошёл на Марсе. Исследователи говорят, что доставка кометами могла быть маловероятной на Земле и при этом не случиться и на Марсе. Но если бы каменистая планета и получила пребиотический материал от комет, Марс выглядит чуть более перспективным кандидатом.
Что это меняет для будущих поисков жизни?
Авторы считают, что результаты могут помочь астрономам сузить поиск жизни в других системах. По мере запуска преемников космического телескопа «Джеймс Уэбб» и предлагаемых миссий вроде Обсерватории обитаемых миров учёные могут искать планетные конфигурации, где кометы способны «отскакивать» с одной планеты на другую.
Такие системы по модели из этой работы всё равно будут редкостью, но исследование показывает, что это может стать одним из ориентиров при выборе, где искать дальше.
