Scientific Reports: кометы почти не доставляли на Землю нужную концентрацию HCN

В субботу оказалось известно о том, что кометы, вероятно, не могли служить стабильным источником органических веществ, необходимых для зарождения жизни на молодой Земле.

К такому выводу пришла группа учёных из Соединённого Королевства на этой неделе. Результаты исследования, основанного на 100 тысячах компьютерных моделирований кометной бомбардировки планеты, опубликованы в журнале Scientific Reports.

Исследователи попытались выяснить, насколько вероятно, что кометы доставляли на земную поверхность достаточное количество химических соединений, способных участвовать в процессах возникновения первых живых систем.

Известно, что кометное вещество содержит различные органические соединения. При определённых условиях они могут становиться исходными компонентами для образования более сложных биологически значимых молекул.

Однако само присутствие органики в космических телах ещё не означает, что она способна сохраняться при прохождении атмосферы и столкновении с поверхностью планеты.

Особое внимание учёные уделили цианистому водороду (HCN). Это вещество представляет интерес для исследований происхождения жизни, поскольку может участвовать в химических реакциях, приводящих к образованию предшественников нуклеотидов, сахаров и других важных соединений.

Чтобы оценить вероятность доставки HCN на молодую Землю, специалисты разработали компьютерную модель, учитывающую различные сценарии падения комет.

В расчётах принимались во внимание размеры небесных тел, скорость их движения, угол столкновения с поверхностью, особенности прохождения атмосферы и вероятность разрушения органических молекул при ударе.

Всего исследователи выполнили 100 тысяч компьютерных реализаций возможной истории кометной бомбардировки Земли.

Полученные результаты показали, что условия, необходимые для сохранения кометы при падении, далеко не всегда позволяют уцелеть содержащимся в ней химическим веществам.

Небольшие космические тела нередко разрушаются ещё во время прохождения атмосферы. Если комета достигает поверхности, возникающие при столкновении высокие температуры способны приводить к распаду органических соединений.

Дополнительную сложность представляет место падения. При попадании кометы в океан даже сохранившиеся вещества могут быстро разбавляться водой, из-за чего их концентрация становится недостаточной для предполагаемых предбиологических реакций.

Анализ компьютерных сценариев выявил, что в 54% случаев не происходило ни одного столкновения, при котором на открытую поверхность суши доставлялось бы значимое для предбиологической химии количество цианистого водорода.

При этом авторы исследования намеренно использовали относительно благоприятные условия моделирования, включая допущение об ограниченном разбавлении доставленных соединений.

Таким образом, даже при оптимистичных исходных параметрах вероятность эффективного поступления необходимых веществ оставалась невысокой.

Учёные также установили, что наиболее подходящие для доставки HCN события, если они вообще происходили, преимущественно относились к самому раннему периоду существования Земли.

Речь идёт примерно о 4,4 млрд лет назад, когда интенсивность падения комет была значительно выше, чем в последующие эпохи.

По мере уменьшения частоты кометной бомбардировки вероятность успешного поступления химических соединений на поверхность планеты дополнительно снижалась.

Вместе с тем исследователи не исключают, что в истории молодой Земли могло произойти отдельное исключительно удачное столкновение, позволившее сохранить значительную часть органического вещества.

Однако даже в таком случае для возникновения более сложных соединений требовалось, чтобы необходимые химические реакции произошли достаточно быстро.

В противном случае доставленные вещества могли разрушиться, рассеяться или разбавиться до концентраций, при которых дальнейшие реакции становились маловероятными.

Авторы подчёркивают, что результаты работы не опровергают возможность возникновения жизни на Земле и не позволяют окончательно установить, каким именно образом появились первые биологические системы.

Исследование ставит под сомнение конкретную гипотезу, согласно которой регулярные падения комет обеспечивали молодую планету устойчивым запасом исходных химических веществ, необходимых для зарождения жизни.

Напомним, в социальных сетях распространились видеоролики, в которых туристы рассказывают о расположенном на территории Приморского края специальном учреждении, где исследуют морских млекопитающих. Некоторые называют его «китовой тюрьмой» из-за издаваемых содержащимися там белухами протяжных звуков.

Ранее сообщалось, что часто занимающийся подводными сьёмками житель Приморского края Сергей Труболыс исследовал дно неподалёку от бухты Козьмина, исследуя прибрежную зону и деля фото с различными представителями местной фауны. Подробнее по теме читайте в материале Общественной службы новостей.