«Один на миллион»: астрономы назвали маловероятным занесение жизни на Землю кометами

Кембриджские ученые назвали ничтожно маловероятным занесение прекурсоров жизни на Землю кометами. Моделирование показало, что такие столкновения были настолько мощными, что необходимые молекулы испарялись при ударе, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports.

Гипотеза о том, что необходимые для возникновения жизни на Земле молекулы были занесены кометами, возникла более века назад. Ученые из Кембриджского университета решили выяснить, насколько правдоподобна эта гипотеза, способная объяснить возникновение сложных молекул и живых организмов на нашей планете. В 2023 году доктор Ричард Анслоу с коллегами показали, что в звездных системах с тесным расположением планет кометы могут замедляться, «отскакивая» от одной планеты к другой. За счет этого торможения увеличивается вероятность занесения на планеты «кирпичиков», необходимых для зарождения жизни. В новом исследовании ученые проверили, мог ли такой сценарий сработать в Солнечной системе на ранних этапах ее развития. Для этого ученые использовали последние открытия в области моделирования кометных ударов, взаимодействия комет с атмосферами планет, а также происхождения и эволюции самих комет.

В своей работе они сосредоточились на синильной кислоте (HCN), важной пребиотической молекуле, которую часто обнаруживают на кометах внутри Солнечной системы. «Чтобы определить эффекты входа в атмосферу на кометы, достигающие земной поверхности, мы использовали компьютерный код ATMOSENTRY, моделирующий торможение и фрагментацию комет при прохождении атмосферы Земли», — говорится в исследовании.

Моделирование показало, что даже в редких случаях, когда молекулы HCN сохраняются после столкновения с Землей, удары, приводящие к образованию достаточной их концентрации, крайне редки. Это связано с тем, что большинство комет врезались в Землю с такой большой скоростью и под таким острым углом, что хрупкие органические молекулы в их составе должны были моментально испариться при ударе о поверхность.

Если бы такое занесение молекул произошло, их концентрация не могла бы оставаться высокой продолжительное время, то есть эволюция молекул должна была произойти весьма быстро, что тоже маловероятно, считают ученые.

«Это действительно было бы событием с вероятностью один на миллион, потому что для этого необходимы не только удар с нужной скоростью и под нужным углом, но и все последующие события, касающиеся концентрации и скорости, с которой зародилась химическая жизнь, — сказал Анслоу. — Мы не можем с уверенностью исключить, что это произошло именно так. Но, похоже, это действительно редкое явление — в лучшем случае единичное событие».

По этой причине, считают авторы, появление на Земле жизни логичнее связывать либо с ударами астероидов, столкновения с которыми происходят чаще, чем с кометами, либо с возникновением на Земле прекурсоров жизни без влияния извне.

Исследование показало, что, в отличие от Земли, условия на Марсе больше способствовали доставке на его поверхность синильной кислоты миллиарды лет назад, поскольку планета легче, а ее атмосфера тоньше. 

«Марс, напротив, выигрывает благодаря своей тонкой атмосфере, которая позволяет почти всем кометам достигать его поверхности в целости со средней скоростью всего 19,7 километра в секунду, что способствует успешной доставке HCN в куда большей доле столкновений», — говорится в исследовании.

«Это, конечно, не означает, что именно так произошло на Марсе, но предполагает, что было бы маловероятно, если бы это произошло на Земле, но не случилось на Марсе, — сказал Анслоу. — Или же, более вероятный вариант, что этого не произошло ни на одной из планет». Исследователи утверждают, что их результаты могут быть полезны при поиске жизни в других планетных системах, где могут существовать «прыгающие» кометы.