Teoria populară potrivit căreia cometele au avut un rol crucial în apariția vieții pe Pământ, în urmă cu miliarde de ani, ar putea să nu fie validă, potrivit unor noi simulări computerizate care contrazic decenii de cercetări și teorii științifice.
Descoperirea sugerează că moleculele organice fragile, despre care se presupunea că erau transportate de aceste corpuri cerești înghețate, ar fi fost distruse în momentul impactului, punând sub semnul întrebării o teorie consacrată privind originea vieții, care datează cel puțin din 1961. Ideea mai amplă potrivit căreia ingredientele necesare vieții au ajuns pe Pământ din spațiu, cunoscută sub numele de panspermie, este și mai veche, fiind formulată științific în 1908.
Viața pe Pământ necesită molecule organice complexe, însă nu este clar dacă planeta noastră, în perioada sa timpurie, dispunea de suficiente materii prime pentru chimia prebiotică — reacțiile chimice care produc elementele fundamentale ale vieții.
Cometele sunt alcătuite din praf și gheață, dar se știe că ele conțin și materie organică. Această compoziție, care le-a adus corpurilor cerești porecla de „bulgări de zăpadă murdară”, i-a determinat pe oamenii de știință să sugereze că acestea ar fi putut aduce apă și molecule organice pe suprafața Pământului.
Pământul ar fi fost bombardat de peste 100.000 de comete în urmă cu patru miliarde de ani
La începutul istoriei sale, în urmă cu peste patru miliarde de ani, Pământul ar fi putut trece printr-o perioadă de bombardament intens, în care peste 100.000 de comete cu diametrul mai mare de 100 de metri au lovit planeta, potrivit noului studiu, publicat miercuri în revista Scientific Reports.
Totuși, majoritatea acestor impacturi au fost prea violente pentru ca moleculele necesare apariției vieții să supraviețuiască.
Echipa de cercetători a folosit cele mai recente modele privind formarea și evoluția cometelor pentru a simula această perioadă timpurie a planetei de 100.000 de ori.
„Având în vedere ceea ce știm despre condițiile de la suprafața Pământului timpuriu, simulările noastre au arătat că, în medie, nu au existat impacturi reușite”, a declarat Richard Anslow, autorul principal al studiului, care a realizat cercetarea în timpul doctoratului la Institutul de Astronomie al Universității Cambridge din Regatul Unit.
Cometele conțineau concentrații mari de molecule esențiale pentru viață, însă simulările au arătat că aceste corpuri cerești se deplasau prea repede pentru a le putea depune intacte pe Pământ.
„Vitezele obișnuite ale acestor comete în momentul impactului cu Pământul au însemnat că foarte puține, dacă nu chiar niciuna, ar fi putut transporta molecule organice intacte. Prin urmare, cometele nu par să fi fost atât de utile pentru chimia prebiotică pe cât se credea anterior”, a explicat Anslow.
Mai exact, 54% dintre simulări nu au indicat niciun impact reușit, în timp ce restul de 46% au înregistrat cel puțin unul, iar o „minoritate infimă” a indicat până la trei coliziuni, a precizat Anslow.
„Nu putem exclude cu certitudine că nu a existat niciodată un impact reușit — ar fi putut exista unul dintre aceste impacturi întâmplătoare.”
Totuși, asemenea evenimente rare ar fi trebuit să se producă într-un „loc perfect”, care îndeplinea deja mai multe condiții importante, inclusiv prezența apei lichide și a altor substanțe chimice necesare susținerii vieții.
Această combinație face ca întregul proces să fie puțin probabil, a adăugat cercetătorul.
Explicații alternative
Studiul se concentrează asupra unei substanțe chimice care apare în mod natural, numită acid cianhidric sau HCN, un precursor important în chimia prebiotică, care a fost detectat în zeci de comete, inclusiv în celebrele comete Halley și Hale-Bopp.
Alcătuit din hidrogen, carbon și azot, HCN poate duce la formarea aminoacizilor — moleculele care alcătuiesc proteinele — atunci când este combinat cu apă. Alte studii au identificat anterior HCN drept un posibil ingredient esențial pentru apariția vieții pe Pământ.
„Când cometele lovesc Pământul, ele sunt supuse unor temperaturi și presiuni ridicate, iar studii recente au arătat că multe dintre aceste molecule precursoare pot fi distruse de presiunea și temperatura ridicate, precum și de impacturile ulterioare”, a declarat Anslow.
Autorii studiului susțin că, chiar dacă ar fi avut loc un impact reușit, este puțin probabil ca acesta să fi adus substanța chimică într-o concentrație utilă, iar în cazul unui impact în ocean, aceasta s-ar fi dizolvat rapid.
Pentru a crea condițiile necesare desfășurării chimiei prebiotice, sunt necesare și multe alte molecule precursoare, precum compuși care conțin fosfor și sulf, însă acestea nu sunt întâlnite în mod obișnuit în comete, a explicat Anslow.
„Cometele sunt foarte eficiente în transportul acidului cianhidric, dar, având în vedere că locul în care o cometă lovește Pământul este aleatoriu, nu avem nicio garanție că toate celelalte substanțe de care avem nevoie pentru această chimie se vor afla exact în acel loc.”
Viața ar fi putut apărea din substanțele existente deja pe Pământ
Dacă nu cometele au adus elementele fundamentale ale vieții pe Pământ, Anslow consideră că există mai multe direcții promițătoare care merită investigate.
O altă teorie, susținută de mult timp și aflată în competiție cu cea a cometelor, este posibilitatea ca „supa primordială” a Pământului să fi sintetizat singură moleculele necesare vieții.
O sursă cosmică alternativă de materie organică ar fi putut fi asteroizii, care, de regulă, loveau Pământul cu viteze mai mici și în număr mai mare.
Anslow a făcut referire la descoperirile recente realizate pe probe provenite de la asteroizii Bennu și Ryugu, care conțin majoritatea aminoacizilor necesari formării proteinelor.
Marte ar fi putut avea condiții mai favorabile decât Pământul
Studiul recent ridică și o altă posibilitate interesantă: deși Pământul ar fi putut să nu ofere condițiile ideale pentru păstrarea acidului cianhidric provenit din impacturile cometelor, Marte, în trecutul său îndepărtat, ar fi putut fi mai potrivit.
„Deoarece Marte este mult mai mică decât Pământul și se află mai departe de Soare, viteza obișnuită de impact a cometelor este mult mai mică. Astfel, în timp ce impacturile de pe Pământ distrugeau cea mai mare parte a acidului cianhidric, acest lucru nu se întâmpla în aceeași măsură pe Marte”, a declarat Anslow.
Această idee ar putea adăuga o nouă dimensiune întrebării vechi privind posibilitatea ca Planeta Roșie să fi susținut cândva viața.
„Este doar o altă perspectivă pe care trebuie să o avem în vedere atunci când încercăm să înțelegem mai detaliat evoluția timpurie a planetei Marte”, a spus Anslow.
Teoria privind rolul cometelor ar putea rămâne valabilă
Deși autorii au analizat în detaliu modul în care acidul cianhidric ar fi putut supraviețui impactului cometelor, substanța chimică ar fi putut trece prin reacții înainte ca aceste corpuri cerești înghețate să intre în atmosfera Pământului, a declarat Queenie Chan, conferențiar universitar în științele Pământului la Royal Holloway, Universitatea din Londra, care nu a participat la studiu.
Acest proces ar fi putut produce compuși importanți din punct de vedere biologic, precum elementele fundamentale ale proteinelor, care sunt mai puțin volatili și au șanse mai mari să supraviețuiască.
„Prin urmare, eficiența redusă a transportului acidului cianhidric intact nu exclude complet un posibil rol al cometelor în furnizarea altor compuși organici importanți, care ar fi putut contribui la acumularea substanțelor organice prebiotice pe Pământ înainte de apariția vieții”, a scris Chan într-un e-mail.
Nicolle Zellner, profesoară de fizică la Albion College din Michigan, a declarat într-un e-mail că nu a fost surprinsă de rezultate.
Deși și ea ezită să elimine cometele dintre posibilii factori care au contribuit la apariția vieții, a recunoscut că „autorii au stabilit cu siguranță niște parametri buni privind probabilitatea acestui scenariu”.
