התיאוריה שלפיה שביטים הביאו לכדור הארץ את אבני הבניין המולקולריות של החיים היא תיאוריה ותיקה, שכן ידוע כי שביטים נושאים רבות ממולקולות אלו. עם זאת, מחקר חדש מערער על רעיון זה. החוקרים, בהובלת אוניברסיטת קיימברידג', מצאו כי אספקת אבני הבניין הללו באמצעות שביטים תהיה – במקרה הטוב – "אירוע מקרי וחד-פעמי", ולא מטר מתמשך של מולקולות פרה-ביוטיות כפי ששוער בתיאוריות השונות.
השביט אטלס A3, כפי שתועד בשמי מקדוניה הצפונית
( צילום: רויטרס)
באמצעות מידול ממוחשב, קבעו החוקרים כי שביטים – גופים שמיימיים קטנים, המורכבים בעיקר מקרח – נעים במהירות רבה מדי ובזווית חדה מדי ביחס לאטמוספרת כדור הארץ, מכדי שמולקולות אורגניות עדינות יוכלו לשרוד. על כן, סביר להניח שהן יתאדו כליל בעת הפגיעה בקרקע. עם זאת, החוקרים מצאו גם כי מאדים – כוכב הלכת הרביעי במערכת השמש – עשוי להיות מועמד מבטיח מעט יותר לקליטת מולקולות פרה-ביוטיות שמקורן בשביטים, אם כי גם הסבירות לתרחיש זה איננה גבוהה. "מבחינה היסטורית, מדענים סברו כי לשביטים היה תפקיד חשוב בראשית החיים על פני כדור הארץ, שכן הם נשאו מולקולות המכילות פחמן וחנקן", אמר ד"ר ריצ'רד אנסלו, מהמכון לאסטרונומיה באוניברסיטת קיימברידג', שעמד בראש צוות המחקר. "עם זאת, תוצאות המחקר שלנו מצביעות על כך שהדבר אינו סביר בעליל".
בשנת 2023, ד"ר אנסלו וכמה מעמיתיו למחקר הנוכחי, שממצאיו פורסמו בכתב העת Scientific Reports, שיערו כי במערכות שבהן כוכבי לכת מקיפים את הכוכב שלהם במסלולים קרובים זה לזה, שביטים עשויים להאט את מהירותם באמצעות "ניתור" מכוכב לכת אחד למשנהו – ותוך כדי כך להעביר מולקולות אורגניות.
בהתבסס על המחקר הקודם, ד"ר אנסלו ועמיתיו בחנו האם תרחיש שכזה עשוי להיות אפשרי במערכת השמש שלנו. "אנו לומדים כל העת עוד ועוד על האופן שבו נוצרו מערכת השמש שלנו וכדור הארץ, ומשלבים ידע זה עם התקדמויות רבות ושונות בתחום המידול – דבר שאפשר לנו לחקור רעיון זה, הקיים כבר קרוב למאה שנה", אמר ד"ר אנסלו.
החוקרים ביססו את מחקרם על התקדמויות אחרונות בתחומים של סימולציות פגיעת שביטים, אינטראקציות בין שביטים לאטמוספרה, ומידול דינמי של מקורם והתפתחותם של שביטים. על סמך כל אלה, מצאו החוקרים כי אף על פי שלא ניתן לשלול לחלוטין את האפשרות להגעה מוצלחת של מולקולות פרה-ביוטיות, מדובר בתרחיש בעל סבירות נמוכה ביותר.
במסגרת מחקרם, התמקדו החוקרים במימן ציאנידי (Hydrogen Cyanide) – מולקולה פרה-ביוטית חשובה המצויה באופן קבוע בשביטים במערכת השמש. הסימולציות שלהם הראו כי גם במקרה הנדיר שבו מולקולות מסוג זה שרדו את הפגיעה בכדור הארץ, אירועי פגיעה שהביאו עמם ריכוז משמעותי של מולקולות אלו היו נדירים ביותר.
מבנה מולקולרי תלת-ממדי של מימן ציאנידי
(הדמיה: SergeiShimanovich/Shutterstock)
פגיעת שביט בכדור הארץ
(הדמיה: Triff/Shutterstock)
מספר השביטים שפגעו בכדור הארץ ירד במהירות במהלך 500 מיליון השנים הראשונות לקיומו של כוכב הלכת שלנו. למעשה, לאורך ההיסטוריה המוקדמת של כדור הארץ, היו לכל היותר הזדמנויות ספורות בלבד להגעת מימן ציאנידי באמצעות שביט. גם אם מימן ציאנידי שהגיע על גבי שביט היה מצליח להגיע אל פני השטח של כדור הארץ, הוא לא היה נותר בריכוז גבוה למשך זמן רב. משמעות הדבר היא שכל תהליך כימי פרה-ביוטי היה חייב להתקדם במהירות רבה מיד לאחר הפגיעה – תרחיש שלדברי החוקרים הוא בלתי סביר בעליל. "זה באמת חייב להיות אירוע של 'אחד למיליון', שכן לא רק שנדרשת פגיעה במהירות המדויקת ובזווית המדויקת, אלא שגם כל מה שקרה לאחר מכן – מבחינת הריכוז והמהירות שבהם החלו לפעול המקורות הכימיים של החיים – היה צריך להתרחש בדיוק כפי שקרה", אמר ד"ר אנסלו. "איננו יכולים לשלול לחלוטין את האפשרות שכך אכן קרו הדברים. אך נראה שמדובר באירוע נדיר ביותר – במקרה הטוב, צירוף מקרים חד-פעמי ויוצא דופן".
אם כן, מהיכן הגיעו הזרעים המולקולריים של החיים על פני כדור הארץ? החוקרים מציינים כי קיימות מספר אפשרויות לכך. אחת מהן, היא יצירתן של מולקולות אלו בעקבות פגיעת אסטרואידים – גופים שפגעו בכדור הארץ בתדירות גבוהה הרבה יותר מאשר שביטים. אפשרות נוספת היא שהחומרים הכימיים שקדמו לחיים נוצרו בתהליכים שהתרחשו על כדור הארץ עצמו, ללא כל התערבות חיצונית.
טלסקופ החלל "מצפה העולמות הראויים למגורים" של נאס"א, שצפוי לחולל מהפכה בהבנתנו את החיים ביקום
(הדמיה: NASA)
כוכב הלכת מאדים
(צילום: NASA/AP)
כאמור, אף על פי שהגעת מימן ציאנידי ומולקולות פרה-ביוטיות אחרות לכדור הארץ באמצעות שביטים נראית כתרחיש בלתי סביר, החוקרים מצאו כי אחד משכנינו הקרובים ביותר עשוי להיות מועמד מתאים יותר. מכיוון שמאדים קטן מכדור הארץ ובעל אטמוספרה דקה הרבה יותר כיום, גדלה הסבירות ששביטים יצליחו להגיע אל פני השטח שלו – במיוחד בתקופת התפתחותה של מערכת השמש, אז נעו בה שביטים בתדירות גבוהה הרבה יותר.
החוקרים מציינים כי ממצאיהם עשויים להועיל בחיפוש אחר חיים במערכות אחרות, בפרט כאשר ייכנסו לפעולה היורשים של טלסקופ החלל ג'יימס ווב – כגון "מצפה העולמות הראויים למגורים" (Habitable Worlds Observatory), טלסקופ חלל עתידי מתוכנן של נאס"א, המיועד להיות טלסקופ הדגל הבא בחקר היקום והחיים שמחוץ למערכת השמש. זיהוי מערכות שבהן עשויים להימצא שביטים "מקפצים" עשוי לשמש כאחת הדרכים שבאמצעותן יוכלו אסטרונומים למקד את החיפוש שלהם אחר חיים בעולמות מרוחקים בעתיד.
