Учёные почти сто лет рассматривали кометы как возможный источник органических соединений, необходимых для появления жизни на Земле. Новое исследование Кембриджского университета показывает, что такой сценарий был крайне маловероятным. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
Кометы действительно содержат пребиотические молекулы — вещества, способные участвовать в реакциях, ведущих к образованию более сложных соединений. Однако компьютерное моделирование показало, что большинство комет приближается к Земле с такой скоростью и под таким углом, при которых органические вещества разрушаются во время столкновения. Поэтому доставить химические компоненты в пригодном для дальнейших реакций виде удавалось бы лишь в исключительно редких случаях.
Исследователи смоделировали падение комет, их прохождение через атмосферу и изменения популяции этих объектов в процессе формирования Солнечной системы. Особое внимание уделили цианистому водороду, который часто обнаруживают в кометах и который содержит углерод и азот. Даже при сохранении этого вещества после удара оно должно было попасть в достаточной концентрации в одном месте, а такие условия, согласно расчётам, почти не возникали.
Дополнительной проблемой было время. Хотя на ранней Земле кометы сталкивались с планетой чаще, в течение первых 500 млн лет их число резко сократилось, и подходящих эпизодов могли быть лишь единицы. Кроме того, доставленные соединения быстро разбавлялись или рассеивались на поверхности, не успевая вступить в необходимые химические реакции.
Для успешного переноса органики комете пришлось бы попасть на Землю с определённой скоростью и под подходящим углом, сохранить свой химический состав и доставить достаточное количество вещества в нужное место. По словам ведущего автора работы Ричарда Энслоу, такой сценарий нельзя полностью исключить, но он мог быть практически единичным событием. Учёные также рассмотрели Марс: его меньший размер и более разреженная атмосфера могли повысить вероятность сохранения кометных молекул, однако и для этой планеты успешная доставка оставалась маловероятной.
Авторы допускают, что необходимые для возникновения жизни соединения могли появиться в результате столкновений астероидов или сформироваться непосредственно на молодой Земле. При этом исследование не устанавливает точный механизм происхождения жизни, а лишь ослабляет кометную гипотезу. Полученные выводы могут помочь при поиске планетных систем, где кометы перемещаются между близко расположенными планетами и постепенно теряют скорость, повышая шансы на сохранение органических веществ.