סקירה מדעית חדשה מציעה כי מכתשי פגיעה עתיקים יצרו מערכות הידרותרמיות עשירות במינרלים, שעשויות היו לשמש ערש להתפתחות הכימיה הקדם־ביולוגית
מחקר סקירה חדש מציע לבחון מחדש את אחת השאלות הגדולות במדע: היכן וכיצד החלו החיים על פני כדור הארץ. במשך עשרות שנים התמקדו חוקרים בעיקר בנביעות הידרותרמיות במעמקי האוקיינוס כמועמדות המובילות להולדת החיים, בזכות התנאים הכימיים הייחודיים שהן יוצרות. כעת עולה אפשרות נוספת: גם פגיעות של אסטרואידים ומטאוריטים בכדור הארץ הקדום יכלו ליצור מערכות הידרותרמיות דומות, ואולי אף לשמש זירה מרכזית שבה החלה הכימיה הקדם־ביולוגית שהובילה להופעת החיים.
הסקירה, שפורסמה בכתב העת Journal of Marine Science and Engineering, נכתבה בידי שיי סינקוומאני (Shea M. Cinquemani) מאוניברסיטת ראטגרס, יחד עם האוקיינוגרף ריצ'רד לוץ. היא בוחנת את הרעיון שלפיו החום האדיר שמשתחרר בעת פגיעת אסטרואיד ממיס סלעים, ולאחר מכן, כאשר המכתש מתקרר ומתמלא מים, נוצרת מערכת חמה ועשירה במינרלים — מערכת המזכירה במובנים רבים את הנביעות ההידרותרמיות המוכרות מקרקעית הים. בתנאים כאלה עשויים להיווצר מפלי אנרגיה, תגובות כימיות מורכבות וריכוזים של חומרים חיוניים, שנחשבים תנאים מבטיחים לראשית החיים.
החידוש המרכזי במחקר אינו דחייה של התיאוריה הוותיקה על נביעות הים העמוק, אלא הרחבתה. הנביעות ההידרותרמיות שהתגלו בשנות השבעים המאוחרות כבר הראו כי חיים יכולים לשגשג גם ללא אור שמש, תוך הסתמכות על כימוסינתזה ולא על פוטוסינתזה. מיקרואורגניזמים מנצלים שם אנרגיה כימית מחומרים כגון מימן גופרתי, בסביבות חמות ועשירות במינרלים. לפי הסקירה החדשה, מערכות שנוצרו בעקבות פגיעות אסטרואידים יכלו לספק תנאים דומים מאוד — ואולי היו נפוצות במיוחד בכדור הארץ הקדום, כאשר פגיעות כאלה היו שכיחות בהרבה מאשר כיום.
שלושה אתרי פגיעה
כדי לבסס את הטיעון, הסקירה מתייחסת לשלושה אתרי פגיעה מתקופות שונות בהיסטוריה של כדור הארץ: מכתש צ'יקשולוב במקסיקו, שנוצר לפני כ־65 מיליון שנה; מכתש הוטון באזור הארקטי הקנדי, שגילו כ־31 מיליון שנה; ואגם לונאר בהודו, שנוצר לפני כ־50 אלף שנה ועדיין מכיל מים. לפי החוקרים, מערכות הידרותרמיות כאלה עשויות להישאר פעילות במשך אלפי עד עשרות אלפי שנים — פרק זמן שעשוי להספיק לתרכובות פשוטות לעבור תהליכים כימיים הולכים ומסתבכים, עד לרמה שבה יכולים להופיע מרכיבים ראשוניים של חיים.
לרעיון הזה יש גם משמעות אסטרוביולוגית רחבה. אם סביבות שנוצרו מפגיעות אסטרואידים אכן מסוגלות לקדם כימיה קדם־ביולוגית, הרי שהחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ אינו צריך להתמקד רק באוקיינוסים תת־קרקעיים או בנביעות וולקניות. הסקירה מציינת כי פעילות הידרותרמית עשויה להתקיים גם מתחת לפני הקרח של אירופה ואנקלדוס, ואולי התקיימה גם במכתשי פגיעה קדומים על מאדים. במילים אחרות, מה שנראה בעבר כאירוע הרסני בלבד, עשוי להתברר גם כמנגנון יוצר הזדמנויות לחיים.
יש לציין כי מדובר במאמר סקירה ולא במחקר ניסויי שמוכיח היכן בדיוק נוצרו החיים לראשונה. עם זאת, תרומתו חשובה משום שהוא מרחיב את טווח האפשרויות המדעיות ומדגיש כי כדור הארץ הקדום היה כנראה מעבדה טבעית עשירה בהרבה מכפי שנהוג היה לחשוב. ייתכן שהתשובה לשאלת ראשית החיים אינה נעוצה באתר יחיד, אלא בשילוב בין כמה סוגי סביבות גאולוגיות וכימיות, ובהן גם האגמים החמים והמינרליים שנוצרו בלב מכתשי פגיעה עתיקים.
מקור: SciTechDaily על בסיס הודעת אוניברסיטת ראטגרס והמאמר: “Deep-Sea Hydrothermal Vent and Impact-Generated Hydrothermal Vent Systems: Insights into the Origin of Life”, מאת Shea M. Cinquemani ו־Richard A. Lutz. DOI: 10.3390/jmse14050486
עוד בנושא באתר הידען:
