В 54% компьютерных сценариев ни одно столкновение не доставляло на сушу достаточно цианистого водорода для предбиологической химии. Марс оказался более подходящим местом для такой доставки, чем Земля Кометы, вероятно, были крайне ненадёжным источником веществ, необходимых для возникновения жизни на ранней Земле. К такому выводу пришли учёные Кембриджского университета, смоделировавшие столкновения комет с планетой и оценившие, сколько органических соединений могло пережить падение. Результаты ставят под сомнение давнюю гипотезу, согласно которой кометы сыграли существенную роль в появлении жизни, доставив на Землю исходные химические компоненты. В центре работы — цианистый водород, или HCN. Эта молекула служит исходным веществом для синтеза ряда компонентов, важных для предбиологической химии, включая сахара, липиды и азотистые основания. HCN обнаруживали в кометах в количествах, которые позволяют рассматривать его как потенциально значимый источник сырья для таких реакций. Однако доставить молекулу на планету недостаточно: она должна пережить прохождение атмосферы и столкновение, а затем сохраниться в достаточно высокой концентрации, чтобы могли начаться химические реакции. Авторы провели 100 000 компьютерных симуляций ранней кометной бомбардировки Земли. В 54% сценариев ни одна комета не доставляла на сушу достаточного количества HCN. Мешали сразу несколько факторов: небольшие кометы могли разрушаться в атмосфере, при ударе часть вещества уничтожалась из-за высокой температуры, а столкновения с океаном приводили к разбавлению сохранившихся соединений. Даже если молекула переживала удар, её концентрация могла быстро снижаться из-за поступления воды в образовавшийся кратер и других процессов. Comet 41P // Источник изображения: Kees Scherer/Flickr В остальных 46% сценариев происходило хотя бы одно столкновение, при котором на поверхность попадало достаточно HCN. Но и такой исход не гарантировал возникновения предбиологической химии. По расчётам авторов, успешная доставка требовала редкого сочетания условий: комета должна была войти в атмосферу под подходящим углом, двигаться с относительно небольшой скоростью и сохранить значительную часть своего химического содержимого. Затем нужные реакции должны были успеть начаться до того, как соединение разбавится или разрушится. При этом расчёты описывают благоприятный для комет вариант: авторы использовали допущения, призванные увеличить вероятность успешной доставки. Важное отличие этой работы от ряда предыдущих моделей — способ оценки ранней кометной бомбардировки. Учёные опирались на динамическую модель происхождения и эволюции короткопериодических комет, а не на лунные кратеры как косвенный показатель столкновений с Землёй. Они также учитывали разрушение комет при движении по внутренней части Солнечной системы и прохождении атмосферы. По результатам моделирования, даже во время интенсивной бомбардировки успешная доставка HCN в нужной концентрации была исключительно редким событием. Кроме того, наиболее вероятное время такого столкновения приходилось на ранний этап истории Земли, задолго до предполагаемого появления последнего универсального общего предка всех ныне живущих организмов. При сравнении планет выяснилось, что Марс лучше подходит для доставки таких веществ кометами. Его более разреженная атмосфера и меньшие скорости столкновения позволяют большему числу комет достичь поверхности и сохранить химическое содержимое. Даже если давление ранней марсианской атмосферы было близко к земному, число успешных доставок в модели оказалось более чем в 5 раз выше, чем для Земли. У Венеры ситуация противоположная: плотная атмосфера разрушает большинство падающих комет, в том числе километрового размера. Авторы не утверждают, что кометы совершенно точно не участвовали в зарождении земной жизни: расчёты не позволяют исключить единичное удачное столкновение. Однако результаты указывают, что кометная доставка вряд ли обеспечила Землю необходимым запасом исходных веществ в достаточной концентрации. При этом выводы о Марсе также ограничены: модель оценивает доставку химических соединений, но не доказывает, что на планете возникла жизнь или что условия после столкновений были благоприятны для её появления.