Het idee van panspermie - dat het leven op aarde is ontstaan uit kometen of asteroïden die onze planeet bombarderen - is niet nieuw. Wetenschappers uit Japan zeggen dat hun experimenten aantonen dat vroege komeetinslagen ervoor hadden kunnen zorgen dat aminozuren in peptiden veranderden en de eerste bouwstenen van het leven werden. Dit zou niet alleen het ontstaan van het leven op aarde helpen verklaren, maar het zou ook gevolgen kunnen hebben voor het leven op andere werelden.
Dr. Haruna Sugahara, van het Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology in Yokahama, en Dr. Koichi Mimura, van de Nagoya University zeiden dat ze "shockexperimenten hebben uitgevoerd op bevroren mengsels van aminozuur, waterijs en silicaat (forsteriet) bij cryogeen conditie (77 K), ”volgens hun papier. "In de experimenten werd het bevroren aminozuurmengsel verzegeld in een capsule ... een verticaal drijfgaspistool werd gebruikt om impactschokken [te simuleren]."
Ze analyseerden het post-impact-mengsel met gaschromatografie en ontdekten dat sommige van de aminozuren waren samengevoegd tot korte peptiden van maximaal 3 eenheden lang (tripeptiden).
Op basis van de experimentele gegevens konden de onderzoekers schatten dat de hoeveelheid geproduceerde peptiden ongeveer hetzelfde zou zijn als werd verondersteld te worden geproduceerd door normale terrestrische processen (zoals lichtstormen of hydratatie- en uitdrogingcycli).
"Deze bevinding geeft aan dat komeetinslagen vrijwel zeker een belangrijke rol speelden bij het overbrengen van de levenszaden aan de vroege aarde", zei Sugahara. "Het opent ook de kans dat we een vergelijkbare chemische evolutie zullen hebben gezien in andere buitenaardse lichamen, te beginnen met van komeet afgeleide peptiden."
De vroegst bekende fossielen op aarde zijn van ongeveer 3,5 miljard jaar geleden en er zijn aanwijzingen dat biologische activiteit zelfs eerder heeft plaatsgevonden. Maar er zijn aanwijzingen dat de vroege aarde weinig water en koolstofgebaseerde moleculen op het aardoppervlak had, dus hoe konden deze bouwstenen van leven zo snel op het aardoppervlak worden afgeleverd? Dit was ook ongeveer de tijd van het late zware bombardement, en dus zou het voor de hand liggende antwoord de botsing van kometen en asteroïden met de aarde kunnen zijn, aangezien deze objecten een overvloedige voorraad van zowel water als koolstofgebaseerde moleculen bevatten.
Ruimtemissies naar kometen helpen deze mogelijkheid te bevestigen. De Stardust-missie van 2004 vond het aminozuur toen het deeltjes van komeet Wild 2 verzamelde. Toen NASA's Deep Impact-ruimtevaartuig in 2005 in komeet Tempel 1 neerstortte, ontdekte het een mengsel van organische en kleideeltjes in de komeet. Een theorie over de oorsprong van het leven is dat kleideeltjes als katalysator werken, waardoor eenvoudige organische moleculen in steeds complexere structuren kunnen worden gerangschikt.
Het nieuws van de huidige Rosetta-missie naar komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko geeft ook aan dat kometen een rijke bron van materialen zijn en dat er waarschijnlijk meer ontdekkingen zullen komen uit die missie.
"Twee belangrijke onderdelen van dit verhaal zijn hoe complexe moleculen in eerste instantie op kometen worden gegenereerd en vervolgens hoe ze overleven / evolueren wanneer de komeet een planeet zoals de aarde raakt", zegt professor Mark Burchell van de Universiteit van Kent in het VK, commentaar op de nieuw onderzoek uit Japan. “Beide stappen kunnen schokken met zich meebrengen die energie aan het ijzige lichaam leveren… Voortbouwend op eerder werk hebben Dr. Sugahara en Dr. Mimura aangetoond hoe aminozuren op ijzige lichamen kunnen worden omgezet in korte peptidesequenties, een andere belangrijke stap op het pad tot leven. '
"Komeetinslagen worden normaal gesproken geassocieerd met massa-extinctie op aarde, maar dit werk toont aan dat ze waarschijnlijk in de eerste plaats het hele levensproces hebben helpen op gang brengen", zei Sugahara. “De productie van korte peptiden is de belangrijkste stap in de chemische evolutie van complexe moleculen. Als het proces eenmaal is opgestart, is er veel minder energie nodig om peptiden met een langere keten te maken in een terrestrische, aquatische omgeving. ”
De wetenschappers gaven ook aan dat soortgelijke 'kickstarting' op andere plaatsen in ons zonnestelsel had kunnen gebeuren, zoals op de ijzige manen Europa en Enceladus, omdat ze waarschijnlijk een soortgelijk komeetbombardement ondergingen.
Sugahara en Mimura presenteerden hun bevindingen deze week op de Goldschmidt-conferentie over geochemie in Praag.
