Новое исследование Кембриджского университета показывает, что кометы, вероятно, не могли эффективно доставлять на раннюю Землю органические вещества, необходимые для возникновения жизни. Ранее учёные предполагали, что эти ледяные тела приносили на планету соединения углерода и азота, участвующие в образовании более сложных молекул. Однако компьютерное моделирование указало на крайне низкую вероятность сохранения таких веществ при столкновении с Землёй.
Исследователи объединили расчёты ударов комет, их взаимодействия с атмосферой и изменений кометных потоков по мере формирования Солнечной системы. Выяснилось, что большинство комет приближается к планете с такой скоростью и под таким углом, при которых органические соединения разрушаются во время падения. Подходящие условия могли возникать лишь в исключительных случаях, поэтому доставка необходимых для жизни веществ оставалась крайне маловероятной.
Отдельно учёные изучили цианистый водород — соединение, которое часто обнаруживают в составе комет и которое может участвовать в образовании более сложных органических веществ. Даже если часть вещества переживала столкновение, для запуска значимых химических реакций требовалось накопить его в достаточной концентрации в одном месте. Кроме того, после попадания на поверхность Земли цианистый водород мог быстро рассеяться или разбавиться, а число подходящих кометных столкновений за первые 500 млн лет существования планеты, вероятно, было очень небольшим.
Работа, опубликованная в журнале Scientific Reports, показывает, что для успешной доставки должны были одновременно совпасть скорость и угол падения, сохранность органических соединений, их концентрация и своевременное начало химических реакций. Учёные не исключают полностью такой сценарий, но считают его чрезвычайно редким. Среди возможных альтернатив рассматриваются образование необходимых веществ при столкновениях астероидов и их самостоятельное возникновение в результате химических процессов на молодой Земле.
Моделирование также показало, что Марс мог быть несколько более подходящим местом для сохранения кометных соединений. Меньшие размеры планеты и более разреженная атмосфера повышали вероятность того, что часть вещества достигнет поверхности без полного разрушения. При этом исследование не подтверждает, что такая доставка действительно произошла на Марсе, а выводы о низкой вероятности относятся и к этому сценарию.
Результаты могут повлиять на поиск планет, где органические соединения имели больше шансов пережить перенос из космоса. Особый интерес способны представлять системы с близко расположенными планетами, между которыми кометы могли бы постепенно терять скорость. Учёные полагают, что такие особенности стоит учитывать при будущих наблюдениях потенциально обитаемых миров, в том числе с помощью проектов космических телескопов нового поколения.