Моделирование Кембриджа: кометы редко доставляли пребиотические молекулы на раннюю Землю
Модели орбит комет, ударов и входа в атмосферу показывают, что хрупкие органические молекулы в основном разрушались, а успешная доставка была крайне редкой.
Исследователи под руководством Кембриджского университета с помощью компьютерного моделирования проверили, могли ли кометы доставить на раннюю Землю молекулярные «кирпичики» жизни. Результаты опубликованы в Scientific Reports. Авторы заключают, что успешная доставка исходных пребиотических молекул была исключительно редким событием nature.com
Scientific Reportsnature.comОткрыть источник ↗.
На протяжении десятилетий ранний период кометной бомбардировки рассматривали как источник молекул, необходимых для пребиотической химии. Кометы содержат богатое разнообразие летучих органических молекул, в том числе соединения с высоким содержанием углерода и азота, и многие из них, как считается, ограничивают пребиотическую химию. Прежние модели уже показывали, что значительная доля этих молекул разрушается при ударах на гиперзвуковых скоростях.
Моделирование удара и выживания
Команда объединила недавние достижения в моделировании кометных ударов, взаимодействия комет с атмосферой и динамического моделирования происхождения и эволюции короткопериодических комет. Основное внимание уделили цианистому водороду — простому соединению, найденному в кометах, которое может участвовать в реакциях образования базовых элементов жизни.
По результатам моделирования, кометы, как правило, подходили к Земле слишком быстро или под неподходящими углами. Нагрев при ударе разрушал бы значительную часть хрупкого органического вещества nature.com
Scientific Reportsnature.comОткрыть источник ↗. Даже если часть цианистого водорода уцелевала, доставить заметное количество в одно место было бы исключительно редким событием, а само соединение могло рассеяться до начала дальнейших реакций.
Меньше ударов — меньше шансов
Моделирование указывает также на быстрое снижение кометной бомбардировки Земли. Согласно пересказу исследования, в первые 500 миллионов лет истории Земли удары комет стали заметно реже, и возможностей для успешной доставки осталось немного.
Авторы не утверждают, что ни одна комета не могла принести полезные вещества. Они считают, что надёжный приток «ингредиентов жизни» от комет — маловероятное объяснение, и это ставит под сомнение давнее допущение о важной роли кометных ударов в происхождении жизни на Земле.
В пересказе добавлено, что Марс из-за меньшего размера и более разрежённой атмосферы мог предоставлять несколько лучшие условия для такой доставки, хотя успех и там оставался бы неопределённым. Другие объяснения остаются открытыми: астероидные удары могли образовывать или приносить важные соединения, а химические реакции на ранней Земле могли создавать часть компонентов на месте.
Работа опирается на моделирование, а не на прямые наблюдения древних ударов, и не объясняет, как возникла жизнь. Её вклад — проверка привычной идеи на физические трудности безопасной доставки хрупких молекул на поверхность.
