Как молекулярные строительные «блоки» для жизни оказались на Земле? Одна из давних теорий заключается в том, что они могли быть доставлены кометами. Исследователи из Кембриджского университета показали, как кометы могут заносить аналогичные строительные блоки на другие планеты в галактике.
Чтобы доставить органический материал, кометы должны двигаться относительно медленно – со скоростью менее 15 километров в секунду. При более высоких скоростях необходимые молекулы не выжили бы – скорость и температура от удара привели бы к их распаду.
Наиболее вероятным местом, где кометы могут двигаться с нужной скоростью, являются системы "горошины в стручке", где группа планет вращается близко друг к другу. В такой системе комета, по существу, могла бы проходить или "отскакивать" от орбиты одной планеты к другой, замедляя ее движение.
При достаточно низких скоростях комета врезалась бы в поверхность планеты, доставив неповрежденные молекулы, которые, по мнению исследователей, являются предшественниками жизни.
Результаты, опубликованные в Proceedings of the Royal Society A, предполагают, что такие системы были бы многообещающим местом для поиска жизни за пределами нашей Солнечной системы, если доставка комет действительно играет роль в зарождении жизни.
Известно, что кометы содержат ряд строительных блоков для жизни, известных как пребиотические молекулы. Например, образцы с астероида Рюгу, проанализированные в 2022 году, показали, что он содержит неповрежденные аминокислоты и витамин В3.
Кометы также содержат большое количество цианистого водорода (HCN), еще одной важной пребиотической молекулы. Прочные углерод-азотные связи HCN делают его более устойчивым к высоким температурам. Это означает, что он потенциально может пережить попадание в атмосферу и остаться неповрежденным.
“Мы постоянно узнаем больше об атмосферах экзопланет,и поэтому мы захотели посмотреть, есть ли планеты, куда сложные молекулы также могли бы доставляться кометами”, - сказал первый автор Ричард Анслоу из Кембриджского института астрономии.
Большинство комет в нашей Солнечной системе находятся за орбитой Нептуна, в так называемом поясе Койпера. Когда кометы или другие объекты пояса Койпера сталкиваются, гравитация Нептуна может подтолкнуть их к Солнцу, и в конечном итоге они будут притянуты гравитацией Юпитера. Некоторые из этих комет пролетают мимо пояса астероидов и попадают во внутреннюю Солнечную систему.
“Мы хотели проверить наши теории на планетах, похожих на нашу собственную, поскольку Земля в настоящее время является нашим единственным примером планеты, на которой поддерживается жизнь”, - сказал Энслоу. “Какие виды комет, движущихся с какой скоростью, могли бы доставить неповрежденные молекулы пребиотиков?”
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 собственному Солнцу, планета должна иметь малую массу, и необходимо, чтобы она находилась на близкой орбите к другим планетам системы.
Исследователи обнаружили, что близлежащие планеты на близких орбитах гораздо важнее для планет вокруг звезд с меньшей массой, где типичные скорости намного выше.В такой системе комета могла бы быть притянута гравитационным притяжением одной планеты, а затем перед столкновением перелететь на другую планету. Если бы такое "прохождение кометы" происходило достаточное количество раз, комета замедлилась бы настолько, что некоторые пребиотические молекулы смогли бы пережить попадание в атмосферу.
“ В этих плотно «упакованных» системах у каждой планеты есть шанс взаимодействовать с кометой и поймать ее в ловушку”, - сказал Энслоу. “Возможно, что этот механизм может быть причиной того, как пребиотические молекулы попадают на планеты”.
Если понравилась статья - подпишись и поставь лайк!