У США група науковців здійснила низку комп’ютерних експериментів, які вказали на ключові фактори, що дозволяють планетним системам і їх зорям сприяти простішій доставці кометами пребіотичних елементів. Результати роботи опубліковані в журналі Proceedings of the Royal Society A.
Комета Лавджоя, відкрита у 2011 році, є яскравим прикладом довгоперіодичної комети, що містить пребіотичні молекули, необхідні для виникнення життя, такі як молекулярний водень, вода, діоксид вуглецю та аміак. Ці компоненти могли з’явитися на Землі завдяки ендогенному синтезу або ж були принесені з космосу – концепція, відома як “панспермія”.
Ендогенний синтез передбачає появу цих молекул на Землі через природні процеси, такі як грози, вулканічна активність чи високоенергетичне опромінення атмосфери. Проте, ефективність цього процесу залежить від ступеня окислення атмосфери і може знижуватися в умовах більшої окисленості.
Екзогенна гіпотеза, з іншого боку, розглядає можливість походження цих елементів з космосу, ймовірно принесених астероїдами, кометами та міжпланетним пилом. Зразки грунту з астероїда Рюгу та метеоритів показали присутність пребіотичних молекул, що підтверджує цю гіпотезу.
Комети, що містять синильну кислоту і прості амінокислоти, вважаються потенційними доставниками пребіотичних елементів на Землю, але їх висока швидкість у космосі ставила під сумнів ефективність такої доставки. Однак, дослідження показало, що при низьких швидкостях зіткнення існує висока ймовірність збереження складних органічних молекул.
Команда вчених з Кембриджського університету під керівництвом астронома Річарда Анслоу розробила серію симуляцій, аби дослідити, яким чином планетні системи можуть впливати на швидкість комет і зменшити швидкість їх зіткнення, щоб зберегти пребіотичні молекули. Виявлено, що кометам легше доставляти необхідні інгредієнти на планети, які розташовані близько одна до одної у своїх системах.
На графіку відображена мінімальна швидкість зіткнення комети з планетою земного типу в населеній зоні, при якій може бути здійснена безпечна доставка синильної кислоти (HCN) на поверхню. Доставка HCN найбільш ефективна при швидкості нижче 15 кілометрів в секунду, ймовірність успіху знижується при швидкості вище 20 кілометрів в секунду, при швидкості вище 25 кілометрів в секунду ймовірність практично дорівнює нулю / © Richard Anslow
Дослідження показало, що екзопланети, що обертаються навколо сонцеподібних зірок, мають більшу ймовірність зниження мінімальної швидкості зіткнення комет в порівнянні з планетами, що обертаються навколо червоних карликів. Існує два типи планетних систем, що можуть ефективно знизити швидкість комет: системи з масивними зірками, де об’єкти обертаються повільніше, та системи з планетами, розташованими близько одна до одної.
За словами астронома, при повільному зіткненні комети з поверхнею екзопланети утворюється щось на кшталт “пребіотичного супу” або “кометного ставка”, що містить важливі хімічні сполуки для життя.
У підсумку, результати цього дослідження можуть допомогти вченим зрозуміти, яким чином може формуватися життя на інших планетах, а також надати додаткову інформацію про походження життя на Землі.