Зарождение жизни благодаря кометам оказалось вероятнее на Марсе, чем на Земле
Ученые поставили под сомнение давнюю гипотезу о том, что ключевые ингредиенты для зарождения жизни Земля получила от комет. Моделирование падений этих небесных тел на нашу планету миллиарды лет назад показало, что даже самые стойкие пребиотические молекулы должны были практически полностью разрушаться либо растворяться в Мировом океане. Самое интересное, что на Марсе «выживаемость» таких соединений оказалась намного выше.
По основной версии, жизнь на Земле могла зародиться в результате все большего усложнения соединений углерода, азота, водорода, кислорода и фосфора. Некоторые входящие в состав ДНК азотистые основания представляют собой конструкции из атомов углерода, азота и водорода. Например, аденин — C₅H₅N₅. Поэтому одной из важнейших для пребиотической химии считают молекулу синильной кислоты — HCN.
Когда астрономы научились определять химический состав небесных тел, выяснилось, что этим веществом весьма богаты кометы. История помнит скандал 1910 года, когда в хвосте кометы Галлея обнаружили родственный ему ядовитый газ цианоген (C₂N₂), поднялась паника по поводу того, что небесное тело якобы может «отравить» атмосферу Земли. Во время следующего приближения кометы к Солнцу в 1986 году в ее выбросах наблюдали и синильную кислоту. В 2010-м комета Хартли (103P/Hartley) выбрасывала ее в неожиданно высоких концентрациях.
Многочисленные подобные наблюдения породили интересную гипотезу, по которой изначально самые необходимые химические ингредиенты жизни были доставлены на Землю во время Поздней тяжелой бомбардировки — массированного «града» из комет и астероидов, который, как считается, происходил ориентировочно 4,2-3,8 миллиарда лет назад. В современной науке появляются аргументы в пользу того, что жизнь на Земле появилась как раз в те времена.
Эту картину попытались прояснить специалисты Института астрономии и Кавендишской лаборатории Кембриджского университета (Великобритания) в недавней статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org. На основе данных о формировании комет в расположенном за орбитой Нептуна Поясе Койпера они смоделировали процесс их вхождения в атмосферу Земли и падения на поверхность. Исследователям было интересно, сколько синильной кислоты могло попасть на нашу планету из космоса на ранних этапах ее истории.
Что выяснилось: во-первых, все кометы размером менее 100 метров должны были катастрофически разрушаться еще высоко в воздухе и разбрасывать молекулы синильной кислоты на огромные расстояния. Во-вторых, большинство комет наверняка падали в океан, а значит, синильная кислота растворялась в нем. И то, и другое нежелательно, потому что для запуска нужных для зарождения химических реакций все ингредиенты должны быть в достаточных концентрациях.
Наконец, в-третьих, в момент удара кометы о поверхность суши происходил пиролиз: от сильнейшего нагрева молекулы синильной кислоты распадались. Ученые подчеркнули, что среди всех пребиотических соединений в составе комет эти самые теплоустойчивые и если разрушаются они, то об остальных и говорить нечего. Более того, даже в счастливом случае попадания HCN на поверхность в целости и сохранности возникает риск притока грунтовых вод к образовавшемуся кратеру, то есть, опять же, разбавления необходимого для зарождения жизни «бульона».
По оценкам, в общей сложности кометы могли бы доставить в неповрежденном состоянии, 26,5 миллиарда тонн HCN. Звучит внушительно, но в масштабах планеты это мизер: при попадании в океан концентрация будет составлять лишь 0,75 микромоля на литр, что на порядки ниже минимально необходимых 10 миллимоль на литр. В свете этого обогащение Земли всем необходимым для пребиотической химии кометами выглядит маловероятным.
Удалось выяснить и еще некоторые детали. Ученые для сравнения смоделировали точно такую же кометную бомбардировку на Марсе и Венере. Оказалась, что сверхплотная венерианская атмосфера, конечно, должна была полностью уничтожать даже многокилометровые кометы, а на Марсе с его разреженным воздухом и слабой гравитацией должно было упасть в 8,5 раза больше небесных тел с достаточным количеством синильной кислоты, чем на Землю.
То есть Красная планета выглядит на самом деле гораздо более благоприятной целью для занесения ингредиентов жизни из космоса. Впрочем, это только в случае падения комет на Марс в его сегодняшнем виде, а планетологи наблюдают многочисленные признаки того, что он в те далекие времена был покрыт морями и окружен гораздо более плотной атмосферой.
Telegram 
Дзен 
VK 
