Популярната теория, че кометите са изиграли ключова роля за зараждането на живота на Земята преди милиарди години, може да се окаже погрешна. Това показват нови компютърни симулации, които поставят под съмнение десетилетия научни схващания, пише CNN.

Според резултатите крехките органични молекули, за които се предполага, че са били пренасяни от ледените небесни тела, са щели да бъдат унищожени при сблъсъка с планетата. Това поставя под въпрос утвърдена теория за произхода на живота, която датира поне от 1961 г. По-широката идея, че елементите за възникването на живота са пристигнали от Космоса, известна като панспермия, е още по-стара – тя е била научно формулирана през 1908 г.

Животът на Земята изисква сложни органични молекули, но не е ясно дали в ранния период от съществуването си нашата планета е разполагала с достатъчно суровини и са били извършени химични реакции, за да се образуват градивните елементи на живота. Кометите са съставени от прах и лед, но е известно, че съдържат и органични вещества. Именно този състав им е спечелил прозвището „мръсни снежни топки“ и е накарал учените да предположат, че те може да са доставили вода и органични молекули на земната повърхност.

В ранната история на Земята – преди повече от 4 милиарда години – планетата може да е преживяла период на интензивна бомбардировка от над 100 000 комети с диаметър над 100 метра, според новото изследване, публикувано в сряда в списание Scientific Reports. Повечето от тези сблъсъци обаче са били твърде силни, за да могат молекулите, необходими за зараждането на живота, да ги преживеят.

Екипът използвал най-новите модели за образуването и развитието на кометите, за да симулира 100 000 пъти този ранен период от историята на планетата.

„Като взехме предвид това, което знаем за условията на повърхността на ранната Земя, симулациите ни показаха, че средно не е имало нито един успешен сблъсък“, обяснява водещият автор на изследването Ричард Анслоу. Той е провел проучването, докато е работил по докторската си степен в Института по астрономия към Университета в Кеймбридж, Великобритания.

Кометите съдържали високи концентрации на ключови за живота молекули, но симулацията показала, че са се движели твърде бързо, за да могат успешно да ги доставят на Земята.

„Характерната скорост, с която тези комети са се сблъсквали със Земята, показва, че много малко от тях са могли да доставят непокътнати органични молекули“, казва Анслоу.

По-конкретно, в 54% от симулациите не е имало никакъв сблъсък, докато в останалите 46% е имало поне един. Само в „съвсем малък брой“ от случаите са регистрирани до три сблъсъка, обяснява Анслоу.

„Не можем категорично да изключим възможността никога да не е имало успешен сблъсък – възможно е да е имало такъв изключително рядък случай“, казва той.

Подобно изключение обаче би трябвало да се случи на „перфектно място“, където вече са били налице няколко важни условия, включително наличие на течна вода и други химични вещества, необходими за възникването на живота. Това прави целия процес малко вероятен, допълва ученият.

Алтернативни обяснения

Изследването се фокусира върху естествено срещащо се химично съединение – циановодород, или HCN. То е важно за процесите и е откривано в десетки комети, сред които известните Халеевата комета и кометата Хейл-Боп.

Учени повториха експеримент, който показва как може да е възникнал животът на Земята. Те откриха нова възможност. Съставен от водород, въглерод и азот, циановодородът може да доведе до образуването на аминокиселини – молекулите, от които са изградени протеините, когато се комбинира с вода. В предишни изследвания HCN също е определян като възможна ключова съставка за възникването на живота на Земята.

„Когато кометите се сблъскват със Земята, те са подложени на изключително високи температури и налягане. Последни изследвания показват, че много от тези молекули-предшественици могат да бъдат унищожени както от високото налягане и температура, така и от последващите удари“, обяснява Анслоу.

Авторите на изследването твърдят, че дори да е имало успешен сблъсък, вероятността кометата да е доставила циановодород в полезна концентрация е малка. Освен това, ако ударът е бил в океан, химичното съединение бързо би се разтворило във водата.

За да се създадат условия за протичане на химичните процеси, са необходими и много други молекули-предшественици, като съединения, съдържащи фосфор и сяра. Те обаче не се срещат редовно в кометите, посочва Анслоу.

„Кометите са много добри в доставянето на циановодород, но тъй като сблъсъкът им със Земята може да стане на произволно място, няма гаранция, че всички останали необходими за тази химия вещества ще се намират точно там“, обяснява ученият.

Ако кометите не са донесли градивните елементи на живота на Земята, според Анслоу има няколко други обещаващи възможности за изследване.

Една отдавна съществуваща алтернативна теория предполага, че "първичната супа" на Земята е могла сама да синтезира необходимите за живота молекули. Друг възможен космически източник на органични вещества са астероидите, които обикновено са се сблъсквали със Земята по-бавно и в по-голям брой.

Анслоу посочва и скорошни открития, свързани с проби от астероидите Бену и Рюгу. В тях са открити повечето от аминокиселините, изграждащи протеините. В проби от астероида Бену учените откриха солни минерали, образувани при изпаряването на солена вода от неговото "родителско" небесно тяло. Сред тях има различни натриеви соли, включително игловидни кристали на хидратиран натриев карбонат, оцветени в лилаво на това изображение. Тези соли лесно биха могли да бъдат увредени, ако пробите бяха изложени на вода в земната атмосфера. Историческа проба от астероид разкрива, че „градивните елементи на живота всъщност са с извънземен произход“, твърдят учени.

Новото изследване повдига и още една интересна възможност: макар Земята да не е имала идеалните условия за образуване на циановодород при сблъсъци с комети, древният Марс може да е бил по-подходящ.

„Тъй като Марс е много по-малък от Земята и се намира по-далеч от Слънцето, типичната скорост на кометите при сблъсък с него е значително по-ниска. Затова, докато тези удари са унищожавали по-голямата част от циановодорода на Земята, на Марс това не е било толкова често“, казва Анслоу.

Тази идея може да добави още едно измерение към дългогодишния въпрос дали Червената планета някога е поддържала живот.

„Това е още една гледна точка, която трябва да имаме предвид, когато се опитваме да разберем по-подробно ранната еволюция на Марс“, допълва Анслоу.

Теорията за кометите все още може да се окаже вярна

Макар авторите на изследването да са анализирали подробно как циановодородът би могъл да оцелее при сблъсък с комета, химичното съединение може да е претърпяло реакции още преди ледените тела да навлязат в земната атмосфера. Това би могло да доведе до образуването на биологично важни съединения, като градивните елементи на протеините, които са по-малко летливи и имат по-голям шанс да оцелеят, казва Куини Чан, който е доцент по науки за Земята в Кралския университет в Лондон.

„Следователно неефективността на доставянето на непокътнат циановодород не изключва напълно възможната роля на кометите в пренасянето на други важни органични съединения, които може да са допринесли за наличието на органични вещества на ранната Земя преди появата на живота“, пише Чан в имейл.

Никол Зелнър, който е професор по физика в колежа „Албиън“ в Мичиган, заявява, че резултатите не са я изненадали. Макар също да не е склонна да изключи кометите като възможен фактор за възникването на живота, тя признава, че „авторите определено са очертали добре параметрите на вероятността това да се случи“.