Труд
Автор:
Труд онлайн
Популярната теория, че кометите са изиграли ключова роля за зараждането на живота на Земята преди милиарди години, може да се окаже несъстоятелна. Това сочат нови компютърни симулации, които противоречат на утвърдени от десетилетия научни възгледи, пише CNN.
Резултатите показват, че крехките органични молекули, за които се предполага, че са били пренасяни от тези ледени обекти, биха били унищожени при сблъсъка. Това поставя под въпрос една отдавна установена теория за произхода на живота, датираща поне от 1961 г. По-общата концепция, че съставките за живота са пристигнали от космоса – известна като панспермия – е още по-стара; тя е предложена като научна хипотеза през 1908 г.
Животът на Земята изисква сложни органични молекули, но не е ясно дали в ранния етап от съществуването на планетата ни е имало достатъчно суровини за пребиотичната химия – химичните реакции, които създават градивните елементи на живота. Кометите се състоят от прах и лед, но е известно, че съдържат и органични вещества. Този състав, заради който тези небесни тела често са наричани „мръсни снежни топки“, е подтикнал учените към предположението, че кометите може да са доставили вода и органични молекули на земната повърхност.
Според новото проучване, публикувано в сряда в списание Scientific Reports, в ранния период от историята си – преди повече от 4 милиарда години – Земята вероятно е преминала през етап на интензивна бомбардировка от над 100 000 комети с размери над 100 метра. Сблъсъците обаче са били твърде мощни, за да могат молекулите, необходими за зараждането на живота, да оцелеят.
Изследователският екип е използвал най-съвременните модели за формирането и еволюцията на кометите, за да симулира този ранен период от развитието на планетата 100 000 пъти. „Като вземем предвид това, което знаем за условията на повърхността на ранната Земя, симулациите показаха, че средно не е имало нито един „успешен“ сблъсък“, обяснява водещият автор на изследването Ричард Анслоу. Той провежда проучването, докато работи по докторската си дисертация в Института по астрономия към Кеймбриджкия университет във Великобритания.
Кометите са съдържали високи концентрации на ключови молекули, необходими за живота, но симулацията показва, че обектите са се движели твърде бързо, за да могат успешно да ги доставят. „Типичните скорости на тези комети при сблъсък със Земята означават, че всъщност много малко от тях – ако изобщо е имало такива – биха могли да пренесат непокътнати органични молекули. Следователно изглежда, че кометите не са толкова полезни за пребиотичната химия, колкото се смяташе преди“, казва Анслоу.
По-конкретно, 54% от симулациите не показват никакъв сблъсък, докато при останалите 46% се наблюдава поне един удар, а „съвсем малка част“ включват до три сблъсъка, обяснява Анслоу. „Не можем със сигурност да изключим възможността някога да е имало успешен сблъсък – може да се е случило някое от тези редки, случайни събития.“ Въпреки това, подобни случайни събития би трябвало да се случат на „идеално място“, което вече отговаря на няколко важни условия, включително наличието на течна вода и други химични вещества, необходими за поддържане на живота. Тази комбинация прави целия процес малко вероятен, добавя той.
Алтернативни обяснения
Изследването се фокусира върху естествено срещащо се химично съединение, наречено водороден цианид (HCN) – важен предшественик в пребиотичната химия, открит в десетки комети, включително в известните комети на Халей и Хейл-Боп.
Съставен от водород, въглерод и азот, HCN може да доведе до образуването на аминокиселини - молекули, които изграждат протеините - когато се комбинира с вода; други проучвания преди това са идентифицирали HCN като потенциална ключова съставка за произхода на живота на Земята.
Авторите на изследването твърдят, че дори и да се е случил успешен удар, е малко вероятно той да е доставил химикала в полезна концентрация и в случай на удар в океана, той би се разтворил бързо.
За да се създадат условия за протичане на пребиотична химия, са необходими и много други молекули-предшественици – например съединения, съдържащи фосфор и сяра. Те обаче не се срещат често в кометите, отбелязва Анслоу. „Кометите са много подходящи за доставянето на циановодород, но тъй като мястото на сблъсък на една комета със Земята е напълно случайно, няма гаранция, че точно там ще се намира и всичко останало, необходимо за тези химични процеси.“
Ако кометите не са доставили „градивните елементи“ на живота на Земята, съществуват и други обещаващи хипотези, които си струва да бъдат проучени, казва Анслоу. Една от тях, която се обсъжда отдавна, е възможността молекулите, нужни за живота, да са били синтезирани самостоятелно в „първичния бульон“ на Земята. Друг възможен космически източник на органична материя са астероидите, които са се сблъсквали със Земята по-често и с по-ниска скорост. Анслоу посочва скорошни открития, направени при анализ на проби от астероидите Бену и Рюгу; те съдържат повечето от аминокиселините, изграждащи протеините.
Скорошното проучване повдига и още една интересна възможност: макар Земята може би не е разполагала с идеалните условия за образуване на циановодород (HCN) вследствие на сблъсъци с комети, древният Марс вероятно е бил по-подходящо място за това. „Тъй като Марс е много по-малък от Земята и се намира по-далеч от Слънцето, типичната скорост на сблъсък с комети е значително по-ниска. Следователно, докато при сблъсъците със Земята по-голямата част от циановодорода (HCN) е била унищожавана, при Марс това не е било в такава степен“, обяснява Анслоу.
Тази идея би могла да добави ново измерение към дългогодишния въпрос дали на „Червената планета“ някога е съществувал живот.
Теорията за кометите все още може да е валидна.
Макар авторите да са анализирали подробно как циановодородът би могъл да оцелее при сблъсък с комета, възможно е това химично съединение да е претърпяло реакции още преди ледените тела да навлязат в земната атмосфера, отбелязва Куини Чан – доцент по науки за Земята в „Роял Холоуей“ (Лондонски университет), която не е участвала в проучването. Този процес би могъл да доведе до създаването на биологично важни съединения – например градивните елементи на протеините, – които са по-малко летливи и имат по-голям шанс да оцелеят.
