Происхождение жизни – одна из величайших научных загадок во Вселенной. В настоящее время преобладают две теории относительно того, как это произошло на Земле: ингредиенты для жизни возникли из первобытного супа на нашей планете, или молекулы, необходимые для жизни, были «засеяны» сюда из других уголков космоса. Принимая во внимание последнюю теорию, группа ученых разработала модель того, как могла произойти эта доставка — и как это могло произойти на планетах за пределами нашей Солнечной системы.
В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society A, авторы описывают, как «подпрыгивающие» кометы могли распространить сырьевые ингредиенты для жизни — так называемые пребиотические молекулы — по звездным системам, подобным нашей. Команда сосредоточилась на моделировании скалистых экзопланет, вращающихся вокруг звезд размером с Солнце.
«Вполне возможно, что молекулы, которые привели к жизни на Земле, произошли от комет», — заявил Ричард Анслоу, астроном Кембриджского института астрономии. «Так что то же самое может быть справедливо и для планет в других частях галактики».
В последние десятилетия астрономы доказали, что некоторые кометы и астероиды содержат пребиотические молекулы, в том числе аминокислоты, цианистый водород и витамины, например, витамин B3. Хотя ни одно из этих органических соединений само по себе не представляет собой жизнь, все они необходимы для жизни, какой мы ее знаем.
Исследователи обнаружили, что кометы действительно могут доставлять неповрежденные пребиотические молекулы непосредственно на планеты, но только при определенных обстоятельствах. Во-первых, комета должна двигаться относительно медленно — со скоростью 15 километров в секунду или ниже. В противном случае тепло, с которым он столкнется при входе в атмосферу планеты, мгновенно сожжет хрупкие органические молекулы. (Для сравнения, по оценкам НАСА, комета Галлея двигалась со скоростью примерно 55 км в секунду, во время своего последнего близкого сближения с Солнцем в 1986 году.)
Команда подсчитала, что лучшим местом для комет, которые могут нажать на космические тормоза, будут системы типа «горошинка в стручке», где скопление планет вращается в непосредственной близости. Это приведет к тому, что приближающаяся комета будет прыгать с орбиты одной планеты на другую, как пинбол. По мере своего путешествия он замедлялся, пока в конце концов не вошел в атмосферу одной планеты достаточно медленно, чтобы отложить свой пребиотический груз. Важно отметить, что команда также обнаружила, что планеты, вращающиеся вокруг меньших звезд или планеты в менее плотно упакованных системах, с меньшей вероятностью получат успешную доставку комет.
Хотя это, возможно, не единственный путь возникновения жизни в галактике, исследователи говорят, что их моделирование может помочь ученым лучше понять, где искать внеземную жизнь. А поскольку на данный момент обнаружено более 5000 экзопланет, сужение этого поиска будет становиться все более важным.
«Приятно, что мы можем начать определять тип систем, которые мы можем использовать для тестирования различных сценариев происхождения», — сказал Анслоу. «Это захватывающее время, когда мы можем объединить достижения астрономии и химии для изучения некоторых из самых фундаментальных вопросов».
