هل جاءت الحياة إلى الأرض على مذنب؟ ربما تكون الصخور الفضائية “المرتدة” قد قدمت جزيئات رئيسية

• يقول العلماء إن المذنبات قد تتباطأ أثناء مرورها بين الكواكب
• توفر المذنبات التي تتصادم بسرعات أبطأ كميات كبيرة من جزيئات سلائف الحياة
• سيساعد هذا البحث في تضييق نطاق الأنظمة النجمية للبحث عن حياة محتملة

إنه أحد أكبر الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها في العلم: إذا كانت الحياة موجودة خارج الأرض، فأين توجد؟

الآن، قام الباحثون في جامعة كامبريدج بتضييق نطاق البحث من خلال إيجاد الظروف المناسبة للمذنبات لتوفير الجزيئات التي تبدأ الحياة.

كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن اللبنات الأساسية للحياة ربما وصلت إلى الأرض على مذنب، وتشير الأبحاث الآن إلى أن الشيء نفسه ربما حدث لكواكب أخرى في درب التبانة.

“ترتد” المذنبات تتباطأ أثناء مرورها من كوكب إلى كوكب، والجزيئات اللازمة لامتصاص التأثير.

يقول العلماء إن أفضل مكان للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض هو المنطقة الصالحة للسكن في أنظمة “البازلاء في الخث” حيث تتجمع الكواكب بشكل وثيق معًا.

المذنبات، وهي قطع متجمدة من الصخور والجليد، غالبا ما تكون غنية بمركبات البريبايوتك التي تشكل اللبنات الأساسية للحياة العضوية.

على سبيل المثال، وجدت دراسة يابانية عام 2022 أن العينات المأخوذة من كويكب ريوجو تحتوي على أحماض أمينية سليمة وفيتامين ب3.

تحتوي المذنبات على كميات كبيرة من سيانيد الهيدروجين (HCN)، والذي، على الرغم من اسمه القاتل، يعد جزيئًا أساسيًا لأساس الحياة.

وقال المؤلف الرئيسي ريتشارد أنسلو من جامعة كامبريدج: “نحن مستمرون في التعرف على أجواء الكواكب الخارجية.

“الجزيئات التي أدت إلى الحياة على الأرض ربما جاءت من المذنبات، لذلك يمكن قول الشيء نفسه بالنسبة للكواكب الأخرى في المجرة.”

ومع ذلك، يجب أن تتحرك المذنبات بسرعة أقل من 9.3 ميل في الثانية (15 كم/ثانية) بحيث تحتفظ المواد المركبة بالحرارة والطاقة الناتجة عن الاصطدام الكوكبي.

بالنسبة للكواكب الصغيرة مثل الأرض، يمكن أن تتجاوز سرعة الاصطدام الدنيا 12.4 ميلًا في الثانية (20 كم/ثانية)، عندما يبقى 0.2% فقط من HCN على قيد الحياة.

ومع ذلك، وجد الباحثون أنه إذا مرت المذنبات على طول سلسلة من الكواكب الخارجية، فإنها تتباطأ إلى سرعتها المناسبة.

تكون الظروف أفضل في أنظمة “القطع في وعاء” حيث تدور الكواكب حول نجمها في مجموعة ضيقة بدلاً من الانتشار عبر المستوى المداري.

وقال أنسلو: “في هذه الأنظمة المكتظة بإحكام، يكون لدى كل كوكب فرصة للتفاعل مع المذنب والتشابك معه”.

“من المرجح أن هذه الآلية هي الطريقة التي تنتهي بها جزيئات البريبايوتك على الكواكب.”

ووجد الباحثون أن هذا التأثير مهم بشكل خاص للنجوم منخفضة الكتلة التي تسمى النجوم القزمة M، والتي تشكل 70% من النجوم في المنطقة المحيطة بشمسنا.

إن سرعات التصادم النموذجية حول النجوم ذات الكتلة المنخفضة تكون أعلى، مما يعني أنه يجب إبطاء سرعة المذنبات بشكل أكبر لضمان وصول المواد.

ومع ذلك، فإن الكوكب الأكبر من غير المرجح أن يوفر جزيئات ما قبل الحيوية لأن الكواكب الأكبر لديها سرعات هروب أعلى.

ولذلك، لاحظ الباحثون أنه بما أن كتلة المريخ تبلغ نصف كتلة الأرض، فمن المرجح أن يتلقى جزيئات كبيرة ومعقدة من المذنبات.

سيسمح هذا الاكتشاف للعلماء بتضييق نطاق اختيار الكواكب التي يمكن العثور على الحياة فيها.

ويقول السيد أنسلو: “من المثير أن نبدأ في تحديد نوع الأنظمة التي يمكننا استخدامها لاختبار سيناريوهات مختلفة”.

“والطريقة الأخرى هي النظر إلى العمل العظيم الذي تم إنجازه بالفعل على الأرض. ما هي المسارات الجزيئية التي أدت إلى أشكال الحياة المتنوعة التي نراها حولنا؟ هل هناك كواكب أخرى لها مسارات مماثلة؟

على سبيل المثال، قام مؤلفو الدراسة بمقارنة النجمين Proxima Centauri وTRAPPIST-1 لمعرفة مدى احتمالية إيواءهما للحياة.

على الرغم من أن بروكسيما سنتوري، وهو أقرب نجم منخفض الكتلة إلى شمسنا، لديه كوكب في المنطقة الصالحة للسكن، إلا أنه لا يوجد سوى كوكب واحد آخر في النظام يعمل على إبطاء سرعة المذنب القادم.

وفي الوقت نفسه، TRAPPIST-1، وهو قزم أحمر بارد يقع على بعد 40.66 سنة ضوئية من الشمس، لديه ثلاثة كواكب شبيهة بالأرض في المنطقة الصالحة للسكن ونظام كوكبي محكم.

كتب السيد أونسلو وزملاؤه: “إن البنية الناتجة ستؤدي إلى سرعات تصادم أعلى بكثير مقارنة بكواكب ترابيست-1”.

“وهذا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من فعالية أي توصيل المذنب.”