Вопрос — откуда взялась жизнь на Земле — один из фундаментальных в современной науке.
Кометы, которые «перепрыгивают» от планеты к планете, могут распространять жизнь по всей Вселенной, считают исследователи.
Вопрос — откуда взялась жизнь на Земле — один из фундаментальных в современной науке. И точного ответа на него до сих пор нет. Доминирующая гипотеза о самостоятельном возникновении жизни все еще не обросла таким количеством аргументов, чтобы стать единственной, пишет «Новое время».
Время от времени новые теории бросают ей вызов.
Например, группа британских исследователей в своей новой работе выдвигает теорию о том, что жизнь распространяется по Вселенной при помощи комет.
Именно эти «посланники небес» распространяют органические ингредиенты, необходимые для возникновения жизни.
И раз они смогли спровоцировать такое разнообразие жизни на Земле, то есть вероятность, что нечто подобное происходит и на некоторых экзопланетах.
Что выяснили ученые о кометах и жизни во Вселенной?
Кометы и раньше фигурировали в списке «подозреваемых» на роль переносчика жизни. И в целом возражений против того, что сама по себе комета может быть носителем определенных молекул, ни у кого нет.
Но до сих пор никто не смог описать механизм, который позволил бы кометам системно выполнять функцию переносчиков жизни.
Именно эту задачу и поставили перед собой исследователи из Института астрономии Кэмбриджского университета.
Результаты их исследования были опубликованы в авторитетном издании Proceedings of the Royal Society A.
Если кометы потенциально могли доставить семена жизни на Землю, то могут ли они сделать то же самое с экзопланетами в других частях Вселенной? Задавшись этим вопросом, исследователи разработали несколько математических моделей, которые помогли им показать, как кометы теоретически могли бы доставить подобные строительные блоки жизни на другие планеты в галактике Млечный Путь.
В основе работы лежат недавние исследования о так называемых «пребиотических молекулах», найденных в кометах, которые могли привести к возникновению жизни.
Например, в 2009 году в образцах, извлеченных из кометы Wild 2 в ходе миссии НАСА Stardust, был обнаружен глицин, аминокислота и строительный блок белка.
Миссия Европейского космического агентства Rosetta также обнаружила органические молекулы в атмосфере кометы 67P/Чурюмова-Герасименко в период с 2014 по 2016 год.
Другим важным фактором стало соображение о максимально допустимой скорости движения комет и параметрах их столкновения с другими небесными телами.
Дело в том, что органические молекулы отнюдь не бессмертны.
Если несущая их комета на огромной скорости столкнется с планетой, то возникнет высокотемпературная среда, которая попросту уничтожит все ингредиенты для возникновения жизни.
По словам Ричарда Анслоу, который руководил исследованием, ученым пришлось заложить в свои математические модели такие параметры столкновения, при которых эти компоненты жизни сохранились в целости и сохранности.
При этом выяснилось, что для солнечных систем со звездами, похожими на Солнце, столкновения с наименьшей скоростью будут наиболее вероятны там, где несколько планет плотно упакованы друг с другом.
Ученые назвали эти типы планетарных систем «горох в ступе». Комета, летящая из внешней части такой системы, будет замедляться, проскакивая между орбитами этих планет, констатируют авторы работы.
Также моделирование показало, в планетарных системах вокруг звезд, известных как «красные карлики», с таким типом возникновения жизни могут возникнуть проблемы.
В таких системах планеты расположены на большем расстоянии друг от друга. Кометам негде замедляться при пролете через такие системы, поэтому в случае столкновения с планетами, сила удара будет выше, чем нужно для соблюдения параметров уравнения. Проще говоря, вероятность того, что необходимые для зарождения жизни молекулы уцелеют, невелика.
При этом красные карлики — самые распространенные звезды в галактике. Они стали популярной целью для астрономов, охотящихся за экзопланетами.
Таким образом, работа Анслоу и его коллег ставит под сомнение общепринятые представления о том, где нам следует искать инопланетян.
Что это означает на практике?
Исследователи не спешат уверять, что их работа сама по себе может служить доказательством наличия жизни на других планетах.
Но они считают, что их выводы команды могут помочь сузить круг поиска экзопланет, на которых есть жизнь.
«Вполне вероятно, что молекулы, которые привели к появлению жизни на Земле, были получены из комет, так что то же самое может быть верно и для планет в других частях галактики», — поясняет Ричард Анслоу.
Он предполагает, что наработки этого исследования могут помочь отсеивать планетарные системы, заведомо малопригодные для жизни.
«Это — новый способ взглянуть на огромную эволюцию, которая произошла на Земле, — поясняет Анслоу. — Какие молекулярные пути привели к огромному разнообразию жизни, которое мы наблюдаем вокруг нас? Есть ли другие планеты, где существуют такие же пути? Это захватывающее время, когда мы можем объединить достижения астрономии и химии для изучения некоторых из самых фундаментальных вопросов».
Коротко о теории комет как переносчиков жизни
Теория о том, что жизнь на Земле была заложена кометами, — увлекательная и давно известная гипотеза в астробиологии, которую часто называют «панспермией».
Эта концепция предполагает, что жизнь или, по крайней мере, сложные органические молекулы, необходимые для жизни, были занесены на Землю из космоса, в частности с помощью комет. Главный аргумент этой теории заключается в том, что кометы, богатые органическими соединениями, могли столкнуться с ранней Землей, в результате чего в них попали эти необходимые для жизни ингредиенты.
Кометы как носители строительных блоков жизни
Исследования показали, что кометы содержат богатый набор органических соединений, включая аминокислоты, которые являются строительными блоками белков. Ярким примером является обнаружение космическим аппаратом Rosetta аминокислоты глицина в комете 67P/Чурюмова-Герасименко. Это открытие подтверждает идею о том, что кометы могли доставить на Землю ключевые ингредиенты для жизни.
Суровые условия ранней Земли
Ранняя Земля была неспокойной средой, подверженной экстремальной вулканической активности и частым бомбардировкам небесными объектами. В таких условиях возникновение жизни спонтанно было затруднено. Гипотеза панспермии дает альтернативное объяснение, предполагая, что жизнь или ее предшественники появились из более благодатной внеземной среды.
Эксперименты, имитирующие столкновение с кометой
В лабораторных экспериментах были смоделированы условия падения кометы на Землю. Эти эксперименты показали, что аминокислоты могут выжить в условиях экстремального жара и шока, вызванных столкновением, что еще больше подтверждает идею о том, что строительные блоки жизни могли быть доставлены в целости и сохранности.
Универсальность химической основы жизни
Тот факт, что жизнь на Земле основана на относительно небольшом количестве органических молекул, которые встречаются во всей Вселенной, говорит об их общем происхождении. Присутствие этих молекул в кометах подразумевает возможный внеземной источник.
Критика и альтернативные теории
Несмотря на интригующие аспекты, панспермия сталкивается с критикой. Критики утверждают, что она просто переносит проблему происхождения жизни в другое место, не решая ее. Они также указывают на альтернативные теории, такие как возникновение жизни в глубоководных гидротермальных источниках, где условия могли быть подходящими для самостоятельного зарождения жизни.