Кометы вряд ли доставили на Землю вещества для зарождения жизни

Учёные давно рассматривали кометы как возможный источник органических молекул, необходимых для возникновения жизни на Земле. Эти ледяные тела содержат соединения углерода и азота, поэтому считалось, что они могли доставить на молодую планету исходные компоненты пребиотической химии.

Однако новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, ставит такой сценарий под сомнение. Моделирование показало, что кометы обычно входят в атмосферу с настолько высокой скоростью и под такими углами, что содержащиеся в них хрупкие молекулы, скорее всего, разрушаются ещё до сохранения на поверхности.

Исследователи сосредоточились на циановодороде — соединении, которое часто обнаруживают в кометах и которое могло участвовать в формировании более сложных органических веществ. В расчётах учитывались современные модели кометных столкновений, взаимодействия с атмосферой и изменений самих комет во время падения.

Нужное сочетание условий почти не встречается

Предыдущая работа команды, проведённая в 2023 году, показала, что для сохранения подобных молекул скорость кометы должна быть ниже примерно 15 километров в секунду. При более быстром столкновении энергия удара и возникающая температура приводят к разрушению органических соединений.

Для Земли требовалось бы ещё более редкое сочетание обстоятельств: подходящая скорость, оптимальный угол входа, удачное прохождение атмосферы и сохранение нужной концентрации вещества после удара. По оценке ведущего автора исследования, астронома Кембриджского университета Ричарда Анслоу, вероятность такого события могла составлять примерно один случай на миллион.

Даже если циановодороду удавалось пережить столкновение, его количество, доставленное таким образом в глобальном масштабе, оказалось бы на несколько порядков меньше объёма веществ, который земная атмосфера способна произвести самостоятельно — даже при неблагоприятных условиях.

Астероиды и Марс остаются отдельными вариантами

Результаты в основном исключают кометы из числа эффективных поставщиков исходных веществ для пребиотической химии на Земле. При этом исследователи не утверждают, что космические тела вообще не могли сыграть роли в возникновении жизни. Астероиды сталкивались с Землёй гораздо чаще и могли доставлять органические соединения по другому сценарию.

По словам Анслоу, доставка кометных молекул могла быть более вероятной на Марсе. Эта планета меньше Земли и обладает значительно более разреженной атмосферой, поэтому падающие кометы испытывали бы меньшее сопротивление и нагрев. Тем не менее вопрос о том, какие именно космические и земные процессы обеспечили появление первых биологически значимых молекул, остаётся открытым.