Νέες προσομοιώσεις αμφισβητούν ότι οι κομήτες έφεραν τα δομικά στοιχεία της ζωής στη Γη

Νέες προσομοιώσεις υπολογιστή αμφισβητούν την ευρέως διαδεδομένη υπόθεση ότι οι κομήτες έπαιξαν κρίσιμο ρόλο στην έναρξη της ζωής στη Γη. Το εύρημα δημοσιεύθηκε την Τετάρτη στο Scientific Reports και παρουσιάζεται από το CNN.

Σύμφωνα με τη μελέτη, τα εύθραυστα οργανικά μόρια που υποτίθεται ότι μετέφεραν οι παγωμένοι ουράνιοι «επισκέπτες» θα καταστρέφονταν κατά την πρόσκρουση, ανατρέποντας μια καθιερωμένη εκδοχή για την προέλευση της ζωής που ανάγεται τουλάχιστον στο 1961. Η ευρύτερη ιδέα ότι τα συστατικά της ζωής ήρθαν από το Διάστημα, η πανσπερμία, είχε διατυπωθεί επιστημονικά ήδη από το 1908.

Η Γη, πριν από περισσότερο από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, μπορεί να δέχθηκε βομβαρδισμό από πάνω από 100.000 κομήτες μεγαλύτερους των 100 μέτρων, αλλά οι προσκρούσεις αυτές, κατά κανόνα, ήταν υπερβολικά βίαιες για να διασωθούν μόρια που θα εκκινούσαν την προβιοτική χημεία. Η ομάδα χρησιμοποίησε τα πιο πρόσφατα μοντέλα σχηματισμού και εξέλιξης κομητών για να προσομοιώσει 100.000 φορές εκείνη την πρώιμη περίοδο.

«Με βάση όσα γνωρίζουμε για τα επιφανειακά περιβάλλοντα στη πρώιμη Γη, κατά μέσο όρο οι προσομοιώσεις μας έδειξαν ότι δεν υπήρξαν επιτυχημένες προσκρούσεις», είπε ο επικεφαλής συγγραφέας Ρίτσαρντ Άνσλοου, που έκανε την έρευνα ολοκληρώνοντας το διδακτορικό του στο Ινστιτούτο Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Οι τυπικές ταχύτητες με τις οποίες αυτοί οι κομήτες προσέκρουαν στη Γη σήμαιναν ότι ελάχιστοι, αν όχι κανένας, θα μπορούσαν να παραδώσουν άθικτα οργανικά μόρια, επομένως οι κομήτες δεν φαίνεται να είναι τόσο χρήσιμοι για την προβιοτική χημεία όσο πιστευόταν».

Πιο συγκεκριμένα, το 54% των προσομοιώσεων δεν έδειξε καμία πρόσκρουση, στο 46% υπήρχε τουλάχιστον μία και μια «πολύ μικρή μειονότητα» έφτανε έως τρεις συγκρούσεις, σύμφωνα με τον Άνσλοου. «Δεν μπορούμε με βεβαιότητα να αποκλείσουμε ότι δεν υπήρξε ποτέ μια επιτυχημένη πρόσκρουση — θα μπορούσε να είχε συμβεί μία από αυτές τις τυχαίες περιπτώσεις». Όμως μια τέτοια σύμπτωση θα έπρεπε να συμβεί σε «ιδανική τοποθεσία» με υγρό νερό και άλλα κρίσιμα χημικά, ένας συνδυασμός που καθιστά τη συνολική διαδικασία απίθανη, πρόσθεσε.

Η μελέτη εστιάζει στο υδροκυάνιο (HCN), ένα φυσικά απαντώμενο μόριο-πρόδρομο της προβιοτικής χημείας που έχει ανιχνευθεί σε δεκάδες κομήτες, ανάμεσά τους οι Χάλεϊ και Χέιλ-Μποπ. Το HCN, που αποτελείται από υδρογόνο, άνθρακα και άζωτο, μπορεί σε συνδυασμό με νερό να οδηγήσει στον σχηματισμό αμινοξέων — δομικών λίθων των πρωτεϊνών — και έχει προταθεί ως βασικό συστατικό για την απαρχή της ζωής.

«Όταν οι κομήτες πλήττουν τη Γη, υφίστανται σοκ σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, και πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι πολλά από αυτά τα πρόδρομα μόρια μπορούν να καταστραφούν από αυτές τις συνθήκες καθώς και από τις επακόλουθες προσκρούσεις», είπε ο Άνσλοου. Ακόμη και σε σπάνια επιτυχή πρόσκρουση, οι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι είναι απίθανο να παραδοθεί το μόριο σε χρήσιμη συγκέντρωση· σε πρόσκρουση στον ωκεανό, θα διαλυόταν γρήγορα.

Για να ξεκινήσει η προβιοτική χημεία απαιτούνται και άλλα πρόδρομα μόρια, όπως ενώσεις φωσφόρου και θείου, που δεν απαντώνται συστηματικά σε κομήτες. «Οι κομήτες είναι πράγματι καλοί στο να μεταφέρουν υδροκυάνιο, αλλά, δεδομένου ότι το σημείο πρόσκρουσης είναι τυχαίο, δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι θα συνυπάρχουν εκεί όλα τα υπόλοιπα που χρειάζονται για αυτή τη χημεία», σημείωσε.

Αν οι κομήτες δεν έφεραν τα δομικά στοιχεία της ζωής, ο Άνσλοου αναφέρει άλλες πιθανές οδούς: η ίδια η «αρχέγονη σούπα» της Γης θα μπορούσε να έχει συνθέσει τα απαιτούμενα μόρια ή οι αστεροειδείς — που συνήθως έπλητταν τη Γη πιο αργά και σε μεγαλύτερους αριθμούς — να αποτέλεσαν την κοσμική πηγή οργανικού υλικού. Πρόσφατα δείγματα από τους αστεροειδείς Bennu και Ryugu περιέχουν την πλειονότητα των αμινοξέων που δομούν τις πρωτεΐνες.

Η μελέτη ανοίγει και μια άλλη προοπτική: ενώ η Γη ίσως δεν διέθετε τις ιδανικές συνθήκες για να διασωθεί HCN από κομητικές προσκρούσεις, ο αρχαίος Άρης μπορεί να ήταν ευνοϊκότερος. «Επειδή ο Άρης είναι πολύ μικρότερος από τη Γη και πιο μακριά από τον ήλιο, η τυπική ταχύτητα πρόσκρουσης των κομητών είναι πολύ χαμηλότερη, οπότε ενώ στη Γη αυτές οι προσκρούσεις κατέστρεφαν το μεγαλύτερο μέρος του HCN, αυτό δεν ίσχυε στον ίδιο βαθμό για τον Άρη», είπε. «Είναι απλώς μια ακόμη οπτική που αξίζει να έχουμε στο πίσω μέρος του μυαλού μας όταν προσπαθούμε να κατανοήσουμε πιο λεπτομερώς την πρώιμη εξέλιξη του Άρη».

Άλλοι επιστήμονες δεν αποκλείουν πλήρως τον ρόλο των κομητών. Η Queenie Chan, αναπληρώτρια καθηγήτρια γεωεπιστημών στο Royal Holloway University of London, που δεν συμμετείχε στη μελέτη, σημείωσε ότι χημικές αντιδράσεις πριν από την είσοδο στην ατμόσφαιρα θα μπορούσαν να έχουν δημιουργήσει βιολογικά σημαντικές, λιγότερο πτητικές ενώσεις, πιο ανθεκτικές στην πρόσκρουση. «Επομένως, η χαμηλή αποδοτικότητα στη μεταφορά άθικτου HCN δεν αποκλείει πλήρως έναν πιθανό ρόλο των κομητών στην παροχή άλλων σημαντικών οργανικών ενώσεων που μπορεί να συνέβαλαν στο προβιοτικό οργανικό απόθεμα της Γης πριν από την εμφάνιση της ζωής», έγραψε σε email.

Η Nicolle Zellner, καθηγήτρια φυσικής στο Albion College στο Μίσιγκαν, ανέφερε σε email ότι δεν εξεπλάγη από τα ευρήματα. Αν και δεν θέλει να αποκλειστούν οι κομήτες ως πιθανός παράγοντας για την εμφάνιση της ζωής, αναγνώρισε ότι «οι συγγραφείς έθεσαν σίγουρα καλά όρια γύρω από την πιθανότητα».

Πηγή: share.google.