Происхождение жизни на Земле - загадка, над которой ученые долгое время размышляли. Одна из самых популярных теорий гласит, что строительные блоки жизни могли быть доставлены кометами. Согласно новому исследованию проведенному учеными из Кембриджского университета, кометы могут переносить подобные блоки на другие планеты в галактике. Это открывает новые перспективы в поиске внеземной жизни.
🚀 Роль скорости и системы "горошинки" 🚀
Для доставки органического материала кометам необходимо двигаться относительно медленно - со скоростью ниже 15 километров в секунду. При более высоких скоростях необходимые молекулы не смогут выжить - скорость и температура удара разрушат их.
Наиболее подходящим местом, где кометы могут двигаться с нужной скоростью, являются системы "горошинки", где группа планет движется вблизи друг от друга. В такой системе комета может быть передана или "отскочить" от орбиты одной планеты к другой, замедляясь.
При достаточно низкой скорости комета может упасть на поверхность планеты, доставляя целостные молекулы, которые исследователи считают предшественниками жизни. Результаты исследования, опубликованные 15 ноября в издании Proceedings of the Royal Society A, показывают, что такие системы будут перспективными местами для поиска жизни за пределами нашей Солнечной системы, если кометная доставка является важной для происхождения жизни.
🌌 Кометы: переносчики пребиотических молекул 🌌
Известно, что кометы содержат ряд строительных блоков жизни, известных как пребиотические молекулы. Например, образцы с астероида Рюгу, проанализированные в 2022 году, показали наличие целостных аминокислот и витамина B3. Кометы также содержат большое количество цианида водорода (HCN), еще одной важной пребиотической молекулы. Прочные углерод-азотные связи в HCN делают его более устойчивым к высоким температурам, что означает, что он потенциально может выжить при входе в атмосферу и оставаться целым.
"Мы все больше узнаем об атмосферах экзопланет, поэтому мы хотели узнать, есть ли планеты, где сложные молекулы также могут быть доставлены кометами", - сказал первый автор исследования Ричард Энслоу из Института астрономии Кембриджа. "Возможно, молекулы, приведшие к жизни на Земле, пришли из комет, поэтому то же самое может быть верно и для планет в других галактиках".
🚀 Траектории комет и влияние солнечной системы 🚀
Большинство комет в нашей Солнечной системе находятся за орбитой Нептуна, в так называемом поясе Койпера. Когда кометы или другие объекты пояса Койпера сталкиваются, они могут быть оттолкнуты гравитацией Нептуна в сторону Солнца, в конечном итоге попадая под влияние гравитации Юпитера. Некоторые из этих комет попадают за пояс астероидов и во внутреннюю часть Солнечной системы.
"Мы хотели протестировать наши теории на планетах, которые похожи на нашу, так как Земля в настоящее время является нашим единственным примером планеты, поддерживающей жизнь", - сказал Энслоу. "Какие кометы, двигаясь с какими скоростями, могут доставить целостные пребиотические молекулы?"
Используя различные методы математического моделирования, исследователи определили, что кометы могут доставлять молекулы-предшественники жизни, но только в определенных сценариях. Для планет, вращающихся вокруг звезды, подобной нашему Солнцу, планета должна быть маломассивной, и полезно, чтобы планета находилась вблизи других планет в системе. Исследователи обнаружили, что близлежащие планеты на близких орбитах намного важнее для планет вокруг звезд низкой массы, где типичные скорости значительно выше.
В такой системе комета может быть притянута гравитацией одной планеты, а затем передана другой планете перед ударом. Если это "передача кометы" происходит достаточное количество раз, комета замедляется настолько, что некоторые пребиотические молекулы могут выжить при входе в атмосферу.
🌌 Последствия для поиска внеземной жизни 🌌
Исследователи говорят, что их результаты могут быть полезны при определении мест, где следует искать жизнь за пределами Солнечной системы.
"Захватывающе, что мы можем начать идентифицировать типы систем, которые мы можем использовать для тестирования разных сценариев происхождения", - сказал Энслоу. "Это другой способ взглянуть на великую работу, которая уже была проведена на Земле. Какие молекулярные пути привели к огромному разнообразию жизни, которое мы видим вокруг нас? Есть ли другие планеты, где существуют те же самые пути? Это захватывающее время, когда мы можем объединить достижения в астрономии и химии, чтобы изучить некоторые из самых фундаментальных вопросов".
🌌 Заключение 🌌
Исследования ученых из Кембриджского университета указывают на возможность того, что кометы могут доставлять строительные блоки жизни на другие планеты в галактике. Это открывает новые горизонты исследования в поиске внеземной жизни и помогает нам понять, как процессы, приведшие к появлению жизни на Земле, могут работать и на других планетах. Хотя кометы не являются необходимыми для происхождения жизни, их роль в распространении пребиотических молекул может быть важной для понимания широкого масштаба жизни во Вселенной.
Источники:
- Anslow, R. J., Bonsor, A., & Rimmer, P. B. (2023). Can comets deliver prebiotic molecules to rocky exoplanets? Proceedings of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences. doi:10.1098/rspa.2023.0434
- Cam.ac.uk. (2023, November 15). Cosmic Billiards: How “Bouncing” Comets Might Seed Life Across the Galaxy.
- ScienceDaily. (2023, November 15). Cosmic billiards: How 'bouncing' comets might seed life across the galaxy.
