Cometele ar fi avut un rol mult mai redus în apariția vieții pe Pământ decât au presupus cercetătorii timp de aproape un secol. Un studiu realizat de o echipă condusă de Universitatea Cambridge arată că moleculele organice transportate de comete aveau șanse foarte mici să supraviețuiască impactului cu planeta noastră. Rezultatele, publicate la 28 octombrie în revista Scientific Reports, pun sub semnul întrebării una dintre ipotezele importante privind originea substanțelor din care s-au format primele organisme.
Cometele conțin apă înghețată, praf și numeroși compuși organici, inclusiv molecule care conțin carbon și azot. Prezența acestor substanțe a alimentat ipoteza că, în primele sute de milioane de ani ale existenței Pământului, impacturile cometelor au contribuit la acumularea materialelor necesare apariției vieții.
Noua cercetare arată însă că transportarea unor asemenea molecule prin spațiu nu înseamnă neapărat că ele puteau ajunge intacte la suprafața planetei.
Oamenii de știință au analizat vitezele și unghiurile cu care cometele intrau în atmosfera Pământului, precum și efectele temperaturilor și presiunilor produse în timpul impactului. Simulările indică faptul că majoritatea cometelor se deplasau prea repede pentru ca moleculele organice fragile să supraviețuiască.
Cercetătorii s-au concentrat asupra cianurii de hidrogen (HCN), o substanță toxică pentru oameni, dar importantă în reacțiile chimice care ar fi putut preceda apariția vieții. Din această moleculă se pot forma, în anumite condiții, compuși necesari producerii aminoacizilor și nucleotidelor, componente ale proteinelor și materialului genetic.
Peste 100.000 de simulări ale impacturilor
Pentru a estima cât de frecvent puteau ajunge asemenea substanțe pe Pământ, echipa a realizat 100.000 de simulări ale istoriei impacturilor cometare.
În 54% dintre scenariile analizate nu a existat niciun impact capabil să transporte pe uscat o cantitate suficient de concentrată de cianură de hidrogen pentru reacțiile chimice studiate.
Condițiile necesare erau foarte restrictive. O cometă trebuia să aibă dimensiuni suficient de mari pentru a nu se dezintegra în atmosferă, dar să lovească suprafața cu o viteză relativ redusă și dintr-un unghi favorabil.
Chiar și atunci când moleculele supraviețuiau, exista o altă problemă: ele trebuiau să rămână concentrate suficient timp pentru a participa la reacțiile chimice. Un impact în ocean, de exemplu, ar fi dus la diluarea rapidă a substanțelor în apă.
În plus, frecvența impacturilor cometare a scăzut puternic în primele 500 de milioane de ani ale existenței Pământului, reducând numărul ocaziilor în care asemenea condiții puteau fi îndeplinite.
Richard Anslow, coordonatorul studiului, a explicat că ipoteza potrivit căreia cometele au adus substanțele necesare vieții este atrăgătoare, dar rezultatele cercetării o fac puțin probabilă.
Potrivit lui, nu poate fi exclus complet un impact favorabil, însă ar fi fost nevoie de o combinație rară de condiții, urmată de reacții chimice suficient de rapide pentru a valorifica moleculele ajunse la suprafață.
Asteroizii și procesele chimice de pe Pământ, alte explicații posibile
Cercetătorii consideră că o parte dintre moleculele implicate în apariția vieții ar fi putut proveni din asteroizi bogați în carbon. Aceștia au lovit Pământul mult mai frecvent decât cometele.
O altă posibilitate este formarea substanțelor organice direct pe planeta noastră, prin reacții chimice desfășurate în mediul acvatic sau în apropierea zonelor cu activitate vulcanică și hidrotermală.
Studiul sugerează și că Marte ar fi putut oferi condiții ceva mai favorabile pentru transportarea moleculelor organice de către comete. Dimensiunile mai mici ale planetei și caracteristicile atmosferei ar fi permis unor corpuri cerești să ajungă la suprafață cu viteze mai reduse, limitând distrugerea substanțelor transportate.
Totuși, cercetătorii apreciază că și în cazul planetei Marte asemenea evenimente ar fi fost rare.
Alți specialiști atrag atenția că rezultatele trebuie interpretate cu prudență.
César Menor Salván, astrobiolog la Universitatea din Alcalá, Spania, a explicat pentru Science Media Centre că simulările se concentrează asupra transportării unei singure substanțe, cianura de hidrogen, în concentrații suficient de mari pentru anumite reacții chimice.
Cometele conțin însă numeroși alți compuși, iar impacturile lor pot declanșa și reacții chimice care produc substanțe noi. Prin urmare, dificultatea transportării intacte a cianurii de hidrogen nu dovedește că aceste corpuri cerești nu au contribuit deloc la evoluția chimică a Pământului.
Jesús Martínez Frías, cercetător în domeniul geologiei planetare și astrobiologiei, consideră că studiul aduce informații valoroase despre limitele acestui mecanism, dar nu poate stabili singur originea tuturor compușilor implicați în apariția vieții.
Autorii cercetării recunosc că rezultatele nu exclud complet contribuția cometelor. Ele arată însă că transportarea unor cantități importante de molecule organice intacte, prin impacturi repetate, este mult mai puțin probabilă decât sugerau unele ipoteze anterioare.