Одна з найбільш стійких гіпотез про походження життя на Землі — панспермія, або доставка органічних «будівельних блоків» каметами, — зіткнулася із серйозним науковим спростуванням. Детальні фізико-хімічні розрахунки, проведені групою дослідників, показують, що переважна більшість органічних молекул, виявлених на каметах, не здатна витримати зіткнення з планетою. Таким чином, ідея про те, що кометне бомбардування стало ключовим механізмом формування первинного хімічного «бульйону», втрачає свою переконливість.
Що саме знайшли на кометі 67P
У 2014 році місія Європейського космічного агентства Rosetta зафіксувала на поверхні кометы 67P/Чурюмова–Герасименко низку сполук, критично важливих для абіогенезу: амінокислоту гліцин, фосфор і ціаністий водень (HCN). Ці речовини беруть участь у формуванні ДНК, РНК і білкових структур, що зробило комети в очах частини наукової спільноти природними «посівними капсулами» для зародження життя. Однак, як підкреслюють автори нового дослідження, сам факт наявності таких сполук на кометі не означає, що вони могли бути успішно транспортовані на поверхню Землі в придатному для хімічного синтезу стані.
Три бар'єри, які не дають органіці вижити
Дослідники зосередилися на короткоперіодичних кометах, що мають найменшу швидкість польоту серед усіх типів, що теоретично мало б максимізувати шанси на збереження органіки. Проте розрахунки виявили три послідовні перешкоди. По-перше, низька щільність і висока пористість кометного ядра роблять його вкрай вразливим: щільна атмосфера Землі працює як фільтр, руйнуючи тіло комети ще до досягнення поверхні. По-друге, при високошвидкісному ударі об поверхню виділяється колосальна кількість кінетичної енергії, яка повністю знищує крихкі органічні сполуки, передусім ціаністий водень. По-третє, навіть у тому малоймовірному випадку, якщо частина молекул переживала формування кратерного озера, підземні води миттєво розмивали ціаністий водень до концентрацій, непридатних для подальшого хімічного синтезу.
Часовий фактор: занадто коротке «вікно»
Додатковим обмеженням є хронологічне. Період інтенсивного кометного бомбардування, за даними астрономічних моделей, охоплював лише перші 500 мільйонів років історії Землі. Для накопичення достатньої кількості органічної сировини, здатної запустити ланцюгові реакції абіогенезу, цього часу, як показують розрахунки, катастрофічно мало. Навіть за оптимістичної оцінки частки вижилих молекул сумарний обсяг доставленої органіки не досягає порога, необхідного для формування самовідтворюваних хімічних систем.
Марс як «контрольна група»: чому там шанси вищі
Парадоксальний висновок випливає з моделювання аналогічних процесів на Марсі. Через значно більш розріджену атмосферу та меншу гравітацію швидкість зіткнення комет із поверхнею червоної планети нижча, а руйнівний вплив атмосфери мінімальний. У результаті частка органічних молекул, які виживають під час удару об Марс, у п'ять разів перевищує аналогічний показник для Землі. Автори дослідження, однак, застерігають від передчасних висновків: висока ефективність «доставки» — лише один із безлічі факторів, що визначають придатність планети для виникнення життя, і не скасовує необхідності наявності стабільних рідких водойм, відповідного температурного режиму та інших умов.
Що далі: пошук альтернативних джерел
Автори дослідження резюмують: занесення органіки каметами на Землю відбувалося вкрай рідко і не могло стати основним механізмом формування первинного органічного «бульйону». Таємниця виникнення життя на нашій планеті залишається предметом широких наукових дискусій, а дослідникам доведеться активніше шукати інші джерела формування біогенних сполук — чи то гідротермальні джерела в океані, атмосферний синтез при грозових розрядах, чи то доставка метеоритного матеріалу. Розвінчання кометної гіпотези не закриває питання про походження життя, але суттєво звужує коло можливих сценаріїв і спрямовує науковий пошук у нові русла.
