Kometa 3I/ATLAS zaskakuje składem. Loeb mówi teraz o "kosmicznym ogrodniku"

Kometa 3I/ATLAS znowu rozpala naszą wyobraźnię. Tym razem nie chodzi o jej dziwną trajektorię ani spektakularne dżety gazu, lecz o chemię, którą niesie ze sobą przez kosmos. Astrofizyk Avi Loeb, analizując najnowsze dane z radioteleskopu ALMA, sugeruje, że ATLAS może być bardziej "kosmicznym ogrodnikiem" rozsiewającym budulec życia niż groźnym trucicielem. Klucz do tej tezy tkwi w niezwykłych ilościach metanolu i cyjanowodoru wokół jądra obiektu.

3I/ATLAS to dopiero trzeci znany obiekt pochodzący spoza naszego Układu Słonecznego, który zbliżył się do Słońca na tyle, by można go było dokładnie zbadać. Gdy kometa sunęła przez wewnętrzne rejony Układu Słonecznego, sieć radioteleskopów ALMA w Chile "rozebrała" jej komę na czynniki pierwsze, śledząc charakterystyczne sygnały cząsteczek w falach milimetrowych.

Zespół, na który powołuje się Avi Loeb, znalazł w otoczeniu 3I/ATLAS m.in. metanol (CH₃OH) i cyjanowodór (HCN). Są to dwa związki dobrze znane chemikom zajmującym się pochodzeniem życia. Oba powstają na ziarnach lodowego pyłu w zimnych obłokach międzygwiazdowych, zanim trafią do komet, planetozymali i młodych układów planetarnych.

Najciekawsze okazały się jednak same proporcje. ALMA obserwowała 3I/ATLAS w kilku terminach, kiedy kometa zbliżała się do Słońca na odległość od ok. 2,6 do 1,7 jednostki astronomicznej. Z czasem tempo produkcji metanolu gwałtownie rosło, zgodnie z ostrą zależnością od odległości od Słońca.

Cyjanowodór zachowywał się inaczej – jego emisja była wyraźnie słabsza w stronę Słońca, a mocniej związana z samym jądrem komety. Metanol natomiast pojawiał się obficiej w dżecie gazu, daleko od jądra. W efekcie stosunek ilości metanolu do cyjanowodoru okazał się jednym z najwyższych, jakie kiedykolwiek zmierzono w jakiejkolwiek komecie. Wyżej wypada jedynie pojedynczy, bardzo nietypowy obiekt z naszego Układu Słonecznego.

Dla Loeba to ważna wskazówka: ten międzygwiazdowy gość nie tylko obficie wyrzuca substancję, która jest dobrym paliwem dla chemii życia, ale jednocześnie relatywnie oszczędnie "dozuje" związek powszechnie kojarzony z trucizną.

W swoim tekście Loeb przypomina, że metanol to jeden z klasycznych klocków, z których chemicy potrafią budować bardziej złożone cząsteczki, w tym prekursory aminokwasów i cukrów, takich jak ryboza, czyli kluczowy składnik RNA i DNA. Metanol widzimy w obłokach gwiazdotwórczych, w dyskach protoplanetarnych, a teraz także w obłoku gazu otaczającym międzygwiazdową kometę.

Na Ziemi istnieją całe grupy mikroorganizmów (tzw. metylotrofy), które potrafią żyć, czerpiąc energię wyłącznie z metanolu. U roślin gazowy metanol może działać jak sygnał alarmowy: uwalniany z uszkodzonych tkanek uruchamia mechanizmy obronne przed patogenami. W kosmicznej skali oznacza to, że metanol jest jednym z najbardziej wszechstronnych i "użytecznych" związków w chemii życia, od prebiotycznych reakcji w lodzie kometarnym po złożone ekosystemy.

Cyjanowodór budzi z kolei złe skojarzenia – kojarzy się z toksycznym gazem bojowym i trucizną blokującą oddychanie komórek. Loeb podkreśla jednak, że HCN ma też drugie oblicze. W niewielkich stężeniach potrafi wspierać powstawanie podstawowych elementów biochemii, takich jak aminokwasy czy zasady azotowe wchodzące w skład RNA i DNA.

Również w biosferze Ziemi cyjanowodór nie jest wyłącznie zwyczajnym antagonistą. Rośliny produkują go jako element systemu obrony przed roślinożercami i patogenami, a niektóre mikroorganizmy wykorzystują go, by eliminować konkurencję. W niskich dawkach może wręcz pełnić funkcję sygnału regulującego procesy rozwojowe. Właśnie dlatego proporcja metanolu do cyjanowodoru w 3I/ATLAS jest tak interesująca. W uproszczeniu: więcej paliwa dla chemii życia, mniej agresywnej trucizny.

Na tej podstawie Avi Loeb proponuje obrazowy kontrast: czy 3I/ATLAS jest "przyjaznym ogrodnikiem", który rozsiewa po galaktyce składniki sprzyjające powstawaniu życia, czy raczej "seryjnym zabójcą", rozrzucającym truciznę w formie cyjanowodoru?

W jego ocenie bilans przechyla się w stronę ogrodnika. Anomalnie wysoki udział metanolu względem cyjanowodoru sugeruje, że takie obiekty mogą raczej wzbogacać dyski protoplanetarne i młode planety w budulec chemii organicznej niż je masowo sterylizować. W wizji Loeba międzygwiazdowe komety mogą być więc wehikułami panspermii – nie tyle przenoszącymi gotowe organizmy, ile rozwożącymi po galaktyce "zestawy startowe" do powstania życia.

Loeb przyznaje, że jedno nietypowe zestawienie metanolu i cyjanowodoru w jednej komecie nie rozwiązuje zagadki pochodzenia życia we Wszechświecie. Pokazuje jednak coś bardzo ważnego: procesy chemiczne sprzyjające złożonym reakcjom mogą zachodzić nie tylko w atmosferach planet czy na ich powierzchni, lecz także w lodzie i gazach otaczających małe, lodowe bryły podróżujące między gwiazdami.

Jeśli 3I/ATLAS nie jest wyjątkiem, lecz reprezentantem całej populacji podobnych obiektów, oznaczałoby to, że galaktyka jest znacznie lepiej "nawożona" budulcem życia, niż dotąd przypuszczaliśmy. Każda taka kometa, która wpadnie do młodego układu planetarnego, może wzbogacić lokalną chemię i ułatwić start prebiotycznym procesom.

Dzięki analizom, na które powołuje się Avi Loeb, kometa 3I/ATLAS staje się jednak ciekawym studium przypadku: pokazuje, że "przybysze spoza układu" mogą nosić w sobie nie tylko spektakularne dżety gazu i pyłu, lecz także wyjątkowo sprzyjający życiu zestaw cząsteczek. Czy to wystarczy, by uznać je za kosmicznych ogrodników? To pytanie pozostaje otwarte,  ale dane z 3I/ATLAS sprawiają, że warto je zadawać coraz częściej.