Idén om panspermia - att livet på jorden härstammar från kometer eller asteroider som bombade vår planet - är inte ny. Forskare från Japan säger att deras experiment visar att tidiga kometpåverkan kan ha orsakat aminosyror att förändras till peptider och blivit de första byggstenarna i livet. Detta skulle inte bara hjälpa till att förklara uppkomsten av liv på jorden, utan det kan också få konsekvenser för livet på andra världar.
Dr. Haruna Sugahara, från den japanska byrån för marin jordvetenskap och teknik i Yokahama, och Dr. Koichi Mimura, från Nagoya University, sa att de genomförde "chockexperiment på frysta blandningar av aminosyra, vattenis och silikat (forsterit) vid kryogen tillstånd (77 K), ”enligt deras papper. "I experimenten förseglades den frysta aminosyrablandningen i en kapsel ... en vertikal drivmedelpistol användes för att [simulera] slagchock."
De analyserade blandningen efter påverkan med gaskromatografi och fann att några av aminosyrorna hade förenats till korta peptider på upp till 3 enheter långa (tripeptider).
Baserat på de experimentella uppgifterna kunde forskarna uppskatta att mängden producerade peptider skulle vara ungefär densamma som man trodde produceras genom normala markbundna processer (såsom tändstormar eller hydratiserings- och dehydratiseringscykler).
"Detta konstaterande indikerar att kometpåverkan nästan säkert spelade en viktig roll i att leverera livets frön till den tidiga jorden," sade Sugahara. "Det öppnar också sannolikheten för att vi har sett en liknande kemisk utveckling i andra utomjordiska kroppar, börjar med kometär-härledda peptider."
De tidigaste kända fossilerna på jorden är från cirka 3,5 miljarder år sedan och det finns bevis för att biologisk aktivitet ägde rum ännu tidigare. Men det finns bevis för att den tidiga jorden hade lite vatten och kolbaserade molekyler på jordens yta, så hur kunde dessa byggstenar i livet levereras till jordens yta så snabbt? Detta handlade också om tidpunkten för det sena tunga bombardemanget, och så det uppenbara svaret kan vara kolletterna av kometer och asteroider med jorden, eftersom dessa föremål innehåller rikliga tillförsel av både vatten och kolbaserade molekyler.
Rymduppdrag till kometer hjälper till att bekräfta denna möjlighet. Stardust-uppdraget 2004 hittade aminosyran när den samlade partiklar från Comet Wild 2. När NASA: s Deep Impact-rymdskepp kraschade in i Comet Tempel 1 2005 upptäckte det en blandning av organiska och lerpartiklar inne i kometen. En teori om livets ursprung är att lerpartiklar fungerar som en katalysator, vilket gör att enkla organiska molekyler kan ordnas i mer och mer komplexa strukturer.
Nyheterna från det nuvarande Rosetta-uppdraget till kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko indikerar också att kometer är en rik materialkälla, och fler upptäckter kommer sannolikt att komma från det uppdraget.
"Två viktiga delar till den här historien är hur komplexa molekyler genereras ursprungligen på kometer och sedan hur de överlever / utvecklas när kometen träffar en planet som jorden," sade professor Mark Burchell från University of Kent i Storbritannien och kommenterade ny forskning från Japan. "Båda dessa steg kan involvera chocker som levererar energi till den iskalla kroppen ... med utgångspunkt från tidigare arbete har Dr. Sugahara och Dr. Mimura visat hur aminosyror på isiga kroppar kan förvandlas till korta peptidsekvenser, ytterligare ett viktigt steg längs vägen till livet."
"Kometpåverkan är normalt förknippade med massutrotning på jorden, men detta verk visar att de förmodligen hjälpte till att starta hela livsprocessen i första hand," sade Sugahara. ”Produktionen av korta peptider är det viktigaste steget i den kemiska utvecklingen av komplexa molekyler. När processen har startats behövs mycket mindre energi för att skapa längre kedjepeptider i en markbunden vattenmiljö. ”
Forskarna indikerade också att liknande "kickstarting" kunde ha hänt på andra platser i vårt solsystem, till exempel på de isiga månarna Europa och Enceladus, eftersom de troligen genomgick ett liknande kometbombardement.
Sugahara och Mimura presenterade sina resultat på Goldschmidt geokemisk konferens i Prag, som pågår denna vecka.
