Üstökös hozta a Földre az életet?

Kutatók szerint a Földnek ütköző üstökösök teremthették meg az élet építőköveit a bolygónkon és hozták az élethez szükséges vegyületeket.

Az üstökösök a Nap körül, általában elnyújtott pályán keringenek; lazán összekapcsolódó jégből, porból és szikladarabokból állnak, méretük néhány kilométertől néhány tíz kilométerig terjed. Nir Goldman (Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium, LLNL) és Isaac Tamblyn (Ontariói Egyetem) kutatásuk során abból indultak ki, hogy az égitestek számos egyszerű molekulát tartalmaznak, egyebek között vizet, ammóniát, metilalkoholt és szén-dioxidot. Elméletük szerint egy elképzelt becsapódáskor olyan irtózatos mennyiségű energia szabadul fel, amely kémiai reakciók sorozatát indíthatja el.

„Évmilliárdokkal ezelőtt, amikor a Földet szinte szüntelenül bombázták az üstökösök és a kisbolygók, a Naprendszerből érkező égitestek közvetítésével akár tízbillió (tízezermilliárd) kilogrammnyi szerves anyag is kerülhetett évente a bolygó felszínére, nagyságrendekkel több, mint amennyi előzőleg magán a Földön létezett” – idézte Goldmant a ScienceDaily.com tudományos hírportál.

Az üstökösök becsapódásakor hatalmas lökéshullámok keletkeztek, azok hatására pedig villanásnyi idő alatt rendkívüli nyomás- és hőmérséklet-emelkedés következett be, kémiai folyamatokat indítva el még azelőtt, hogy a kozmikus égitestek kölcsönhatásba kerülhettek volna a földi környezettel. A kutatók meglátása szerint a rézsútos irányú összeütközések létrehozhatták azokat a termodinamikai feltételeket, amelyek előmozdíthatták a szerves szintéziseket, úgyhogy a kémiai reakciók eredményeként jelentős mennyiségben jutottak a Földre organikus vegyületek.

A hajdanán lejátszódott folyamatokat az LLNL új szuperszámítógépével szimulálták. A tudósok modellt dolgoztak ki a becsapódás következményeinek a vizsgálatára, méghozzá századrésznyi egységekre osztva a billiomod másodpercet – megközelítőleg ennyi idő szükséges új kémiai egyensúlyok kialakulásához.

„Az új modellezés alapján az eddigiektől igen eltérő és változatosabb, szénhidrogén-alapú kémiai elemek létrejöttét figyelhettük meg, amelyek a maguk részéről megteremthették az élethez vezető szerves anyagokat” – húzta alá Goldman.

A kutatócsapat a számítógépes kísérletek során arra a következtetésre jutott, hogy egy mérsékelt erősségű lökéshullám hozzávetőleg 360 ezer atmoszféra nyomást és 2650 Celsius-fokos hőt generálhatott, aminek hatására az üstökösök szén-dioxidban gazdag jegében számos nitrogéntartalmú heterociklus – gyűrűs rendszerű szénvegyület – keletkezhetett, azok aztán lehűlésnél aromás szénhidrogén-molekulákra bomlottak le. Utóbbiakat sokan az összes sejtben megtalálható DNS és az RNS bázispárjainak prebiotikus – élet előtti – előfutárainak tekintik.

Magasabb nyomás- és hőmérsékleti feltételek közepette a számítógépes szimulátor metán- és formaldehid-vegyületek, illetve hosszúláncú szénmolekulák kiépülését mutatta ki. Ezek az elemek pedig azoknak az aminosavaknak az „előhírnökei”, amelyek összekapcsolódva az élet alapját képező fehérjéket alkotnak.