Život ipak nije nastao na Zemlji

Znanstvenici Nir Goldman s Lawrence Livermorea (LLNL) i Isaac Tamblin s Tehnološkog instituta Sveučilišta u Ontariju, otkrili su da su ledeni kometi koji su pali na Zemlju prije nekoliko milijardi godina mogli proizvesti organske spojeve koji stvaraju život, uključujući građevne blokove proteina i nukleobaznih parova DNA i RNA.

Kometi sadrže raznovrsne jednostavne molekule poput vode, amonijaka, metanola i ugljičnog dioksida. Udar na površinu planeta bi omogućio obilnu količinu energije za pogon kemijskih reakcija. 

"Donošenje organskih tvari na Zemlju putem kometa i asteroida tijekom perioda jakih bombardiranja je mogao iznositi i do 10 bilijuna kilograma na godinu, dovodeći do nekoliko redova veličine veću masu organskih spojeva nego što je vjerojatno ta masa bila na planetu", rekao je Goldman. 

Goldmanov raniji rad se bazira na računski intenzivnim modelima koji su u prošlosti mogli obuhvatiti samo 10-30 pikosekundi udara kometa. No u novim simulacijama, razvijenim na LLNL-ovim superračunalima Rzcereal i Aztec, Goldman je koristio mnogo računski efikasnije modele te je uspio obuhvatiti stotine pikosekundi udarnih događaja – mnogo bliže kemijskoj ravnoteži. 

"Kao rezultat toga, sada promatramo vrlo drukčije i šire mnoštvo ugljikovodičnih kemijskih produkata koji su nakon udara mogli stvoriti organski materijal koji je s vremenom doveo do života", rekao je Goldman. 

Kometi mogu varirati u veličini od 1.6 kilometara pa sve do 56 kilometara. Kometi koji prolaze kroz Zemljinu atmosferu zagrijavaju se izvana, no ostaju hladni iznutra. Nakon udara na površinu planeta, stvara se udarni val zbog nagle kompresije. Udarni valovi mogu stvoriti nagle, intenzivne tlakove i temperature koji bi mogli utjecati na kemijske reakcije unutar kometa prije nego on međudjeluje s planetarnim okolišem. Kosi sudar pri kojem izvanzemaljsko ledeno tijelo udara u planetarnu atmosferu pod kutem mogao bi generirati termodinamičke uvjete pogodne za organsku sintezu. Ovi procesi bi mogli rezultirati dolaskom značajnih koncentracija organskih vrsta na Zemlju. 

Istraživački tim je otkrio da su umjereni udarni tlakovi i temperature u mješavini leda bogatoj ugljikovim dioksidom stvorili niz heterocikličkih spojeva koji sadrže dušik koji nakon ekspanzije i hlađenja disociraju i stvaraju funkcionalizirane aromatske ugljikovodike. Za njih se smatra da su prebiotički prethodnici baznih parova DNA i RNA. 

Za razliku od toga, viši udarni uvjeti rezultirali su sintezom metana i formaldehida, kao i nekih dugolančanih ugljičnih molekula. Poznato je da ovi spojevi djeluju kao prethodnici aminokiselinama i kompleksne organske sinteze. Sve simulacije udarne kompresije pri ovim uvjetima stvorile su značajne količine novih, jednostavnih ugljično-dušičnih spojeva nakon ekspanzije i hlađenja, koji su poznati prebiotički prethodnici. 

"Udari kometa bi mogli rezultirati sintezom prebiotičkih molekula bez potrebe za drugim 'posebnim' uvjetima poput prisutnosti katalizatora, UV zračenja ili specijalnih, otprije postojećih uvjeta na planetu", rekao je Goldman. "Ovi podaci su ključni za razumijevanje uloge udarnih događaja u formiranju spojeva koji izgrađuju život kako na ranoj Zemlji tako i na drugim planetima te za vođenje budućih eksperimentiranja na ovim područjima",

Izvori: Znano.st, LLNL