Komety jednak mogły nie dostarczyć na Ziemię składników potrzebnych do powstania życia

Nowe badanie wskazuje, że cząsteczki potrzebne do powstania życia mogły jednak nie dotrzeć na Ziemię wraz z kometami, jak dotąd zakładano. Symulacje wykazały, że związki organiczne najprawdopodobniej nie przetrwałyby uderzenia w powierzchnię planety.

Czy komety mogły dostarczyć cząsteczki potrzebne do powstania życia?

.Teoria, zgodnie z którą komety dostarczyły na Ziemię cząsteczki potrzebne do powstania życia, jest znana od dawna, ponieważ astronomowie wiedzą, że zawierają one wiele takich związków. Jednak nowe badanie, opublikowane w czasopiśmie „Scientific Reports”, przeprowadzone przez naukowców z University of Cambridge, podważa tę koncepcję.

Badacze ustalili, że dostarczenie tego rodzaju cząsteczek przez komety byłoby w najlepszym razie jednorazowym, wyjątkowym zdarzeniem, a nie ciągłym ich napływem, jak wcześniej zakładano.

Wykorzystując modelowanie komputerowe, astrobiolodzy ustalili, że komety poruszają się zbyt szybko i wchodzą w atmosferę Ziemi pod zbyt ostrym kątem, aby delikatne cząsteczki organiczne mogły przetrwać. Niemal na pewno wyparowałyby podczas uderzenia w powierzchnię. Naukowcy odkryli jednak również, że inna planeta Układu Słonecznego, Mars, mogłaby być nieco bardziej obiecującym miejscem dostarczenia tego rodzaju związków przez lodowe okruchy, choć byłoby to również wysoce nieprawdopodobne.

W 2023 roku badacze wysunęli hipotezę, że w układach, w których planety krążą blisko siebie, ich oddziaływania grawitacyjne mogłyby stopniowo spowalniać komety, które w ten sposób dostarczałyby cząsteczki organiczne. W nowej analizie naukowcy sprawdzili, czy taki scenariusz mógłby być możliwy również w naszym Układzie Słonecznym. Wykorzystali w tym celu rozwijającą się wiedzę na temat jego powstania oraz postępy w modelowaniu komputerowym.

Nowe badanie pokazuje jednak, jak rzadko mogłoby dochodzić do takiego zdarzenia. Astronomowie wykorzystali najnowsze osiągnięcia w symulacjach uderzeń komet, modelowaniu ich oddziaływania z atmosferą oraz badaniu pochodzenia i ewolucji tych obiektów. Wyniki wskazują, że choć nie można całkowicie wykluczyć dostarczenia cząsteczek związanych z powstaniem życia z kosmosu, jest to niezwykle mało prawdopodobne.

Dlaczego związki organiczne mogły nie przetrwać uderzenia w Ziemię?

.W badaniu naukowcy skupili się na cyjanowodorze (HCN), ważnej cząsteczce związanej z powstaniem życia, regularnie wykrywanej w kometach Układu Słonecznego. Symulacje wykazały, że nawet gdyby związek ten przetrwał uderzenie w Ziemię, kolizje, które dostarczyłyby jego odpowiednią ilość, zdarzałyby się niezwykle rzadko.

Liczba komet uderzających w Ziemię szybko malała w ciągu pierwszych 500 milionów lat istnienia naszej planety. W jej wczesnej historii pojawiło się więc najwyżej kilka okazji do dostarczenia cyjanowodoru przez komety. Nawet gdyby znalazł się on na powierzchni Ziemi, nie utrzymałby się tam długo w odpowiednio wysokim stężeniu. Oznacza to, że procesy chemiczne prowadzące do powstania życia musiałyby rozpocząć się bardzo szybko po uderzeniu, co zdaniem naukowców było mało prawdopodobne.

Astrobiolodzy ocenili, że powodzenie takiego scenariusza wymagałoby wyjątkowego zbiegu okoliczności. Kometa musiałaby uderzyć w Ziemię z odpowiednią prędkością i pod właściwym kątem, a następnie musiałyby zostać spełnione warunki dotyczące stężenia związków chemicznych oraz tempa rozpoczęcia procesów prowadzących do powstania życia. Badacze zaznaczyli, że nie można całkowicie wykluczyć takiego przebiegu wydarzeń, ale byłby on niezwykle rzadki i stanowiłby co najwyżej pojedyncze przypadki.

Naukowcy wskazują kilka możliwości pochodzenia cząsteczek potrzebnych do powstania życia na Ziemi. Mogły one powstawać w następstwie uderzeń asteroid, które zderzały się z Ziemią znacznie częściej niż komety. Inną możliwością było powstanie związków chemicznych będących prekursorami organizmów w wyniku procesów zachodzących na samej planecie, bez udziału czynników zewnętrznych.

Mars mógł być lepszym celem dla komet

.Choć dostarczenie HCN i innych cząsteczek związanych z powstaniem życia na Ziemię przez komety wydaje się wysoce nieprawdopodobne, badacze ustalili, że Mars mógł być nieco lepszym celem. Jest mniejszy od Ziemi i ma obecnie znacznie rzadszą atmosferę. W okresie formowania się Układu Słonecznego, gdy komety pojawiały się znacznie częściej niż obecnie, miałyby więc większą szansę dotrzeć do powierzchni Czerwonej Planety.

Astronomowie zaznaczają, że nie oznacza to, iż komety na pewno dostarczyły takie cząsteczki na Marsa. Jeśli jednak dotarły na Ziemię, mało prawdopodobne, by nie dotarły również na Czerwoną Planetę. Badacze wskazują jednak, że być może bardziej prawdopodobne jest, iż nie doszło do tego na żadnym z tych światów.

Naukowcy uważają, że wyniki mogą pomóc w poszukiwaniu życia w innych układach planetarnych. Ich zdaniem ustalenie, w których systemach komety mogły przemieszczać się między światami, mogłoby pomóc zawęzić obszar poszukiwań.

Emil Gołoś