Teoria potrivit căreia cometele au avut un rol esențial în apariția vieții pe Pământ, în urmă cu miliarde de ani, este pusă sub acum semnul întrebării de noi simulări pe calculator. Simulări care arată că moleculele organice fragile transportate de aceste corpuri cerești ar fi fost, în mare parte, distruse la impact.
Rezultatele, scrie CNN, contestă o ipoteză discutată de oamenii de știință cel puțin din 1961, respectiv că obiectele înghețate venite din spațiu ar fi adus pe planeta noastră o parte dintre ingredientele necesare vieții.
Viața pe Pământ are nevoie de molecule organice complexe. Nu este însă clar dacă planeta noastră, la începuturile sale, dispunea de suficiente materii prime pentru chimia prebiotică - reacțiile chimice care produc componentele de bază ale vieții.
Cometele sunt alcătuite din praf și gheață, dar conțin și materie organică. Această compoziție, care le-a adus supranumele de „bulgări de zăpadă murdară”, i-a determinat pe cercetători să sugereze că ar fi putut depune apă și molecule organice pe suprafața Pământului.
100.000 de simulări: impactul ar fi fost prea violent
La începutul istoriei sale, în urmă cu peste patru miliarde de ani, Pământul ar fi trecut printr-o perioadă de bombardament intens, în care a fost lovit de peste 100.000 de comete mai mari de 100 de metri, potrivit noului studiu, publicat miercuri, 28 octombrie, în revista Scientific Reports. Cele mai multe dintre aceste coliziuni ar fi fost însă prea violente pentru ca moleculele necesare apariției vieții să supraviețuiască.
Echipa a folosit cele mai recente modele privind formarea și evoluția cometelor pentru a simula de 100.000 de ori această perioadă timpurie a planetei. Cometele conțineau concentrații mari de molecule importante pentru viață, dar simulările au arătat că ajungeau pe Pământ cu viteze prea mari pentru a le depune intacte.
„Vitezele obișnuite cu care aceste comete lovesc Pământul înseamnă că foarte puține, dacă a existat vreuna, ar fi putut aduce molecule organice intacte. Prin urmare, cometele nu par să fie atât de utile pentru chimia prebiotică pe cât se credea”, a explicat Richard Anslow, autorul principal al studiului. El a realizat cercetarea în timpul doctoratului la Institutul de Astronomie al Universității Cambridge.
Mai exact, 54% dintre simulări nu au înregistrat niciun impact reușit, adică unul care să aducă moleculele analizate într-o concentrație relevantă pentru chimia prebiotică. Celelalte 46% au indicat cel puțin un asemenea impact, iar o proporție foarte mică a ajuns la trei.
„Nu putem exclude cu certitudine că a existat vreodată un impact reușit. Ar fi putut avea loc unul dintre aceste impacturi excepționale”, a spus Anslow.
Totuși, un asemenea eveniment ar fi trebuit să se producă într-un „loc perfect”, care îndeplinea deja mai multe condiții: prezența apei lichide și a altor substanțe necesare reacțiilor ce pot duce la apariția vieții. Această combinație face întregul proces improbabil, a adăugat cercetătorul.
O moleculă importantă, dar insuficientă
Studiul se concentrează asupra cianurii de hidrogen, cunoscută prin formula HCN, o substanță care apare în natură și are un rol important în chimia prebiotică. Ea a fost detectată în zeci de comete, inclusiv în celebrele Halley și Hale-Bopp.
Alcătuită din hidrogen, carbon și azot, HCN poate participa, în prezența apei, la reacții care duc la formarea aminoacizilor - moleculele din care sunt construite proteinele. Cercetări anterioare au identificat-o drept un posibil ingredient esențial pentru originea vieții pe Pământ.
„Când cometele lovesc Pământul, sunt supuse unor temperaturi și presiuni foarte ridicate. Studii recente au arătat că multe dintre aceste molecule precursoare pot fi distruse de presiunea și temperatura ridicate, precum și de impacturile ulterioare”, a explicat Anslow.
Autorii susțin că, inclusiv în cazul unui impact reușit, era puțin probabil ca substanța să ajungă într-o concentrație utilă. Dacă o cometă cădea în ocean, moleculele care supraviețuiau s-ar fi diluat rapid.
În plus, chimia prebiotică necesită și alte molecule precursoare, inclusiv compuși care conțin fosfor și sulf, care nu sunt identificați în mod obișnuit în comete, spune cercetătorul.
„Cometele sunt foarte potrivite pentru a aduce cianură de hidrogen, dar, având în vedere că locul în care o cometă lovește Pământul este aleatoriu, nu avem garanția că vom găsi exact acolo toate celelalte ingrediente necesare acestor reacții chimice.”
Rolul cometelor nu este exclus complet
Alți specialiști avertizează însă că rezultatele nu elimină orice posibilă contribuție a cometelor. Queenie Chan, conferențiar în științele Pământului la Royal Holloway, Universitatea din Londra, care nu a participat la studiu, spune că HCN ar fi putut trece prin reacții chimice înainte ca aceste corpuri înghețate să intre în atmosfera terestră. Procesul ar fi putut produce compuși importanți biologic, inclusiv componente ale proteinelor, mai puțin volatili și cu șanse mai mari de a supraviețui.
„Prin urmare, ineficiența transportului de HCN intactă nu exclude complet un posibil rol al cometelor în furnizarea altor compuși organici importanți, care ar fi putut contribui la rezerva de substanțe organice prebiotice a Pământului înainte de apariția vieții”, a explicat Chan.
Alternativele: „supa primordială” și asteroizii
Dacă ingredientele vieții nu au fost aduse de comete, există alte explicații promițătoare, spune Anslow. O ipoteză discutată de mult timp este că „supa primordială” a Pământului ar fi putut produce local moleculele necesare vieții.
O altă sursă cosmică de materie organică ar fi putut fi asteroizii, care loveau de obicei planeta cu viteze mai mici și în număr mai mare decât cometele.
Anslow a amintit descoperirile recente făcute în probele aduse de pe asteroizii Bennu și Ryugu, care conțin o mare parte dintre aminoacizii folosiți la construirea proteinelor.
