Obrazový kredit: NASA
Zdá sa, že veci začínajú byť jednoduché a potom sú zložitejšie. Život je taký. A možno nikde nie je tento pojem pravdivejší, než keď skúmame pôvod života. Zhromaždili sa najstaršie jednobunkové formy života z organických molekúl tu na Zemi? Alebo je možné, že kozmické vetry - podobne ako púpavy splachujúce výron nad jarnou trávou - prenášajú živé veci zo sveta do sveta neskôr, aby sa zakorenili a prekvitali? A ak je tomu tak, ako presne sa vyskytuje takáto „dia-spora“?
450 rokov pred spoločným obdobím grécky filozof Anaxagoras z Iónska navrhol, aby všetky živé veci pramenili z určitých všadeprítomných „semien života“. Dnešná predstava takýchto „semien“ je omnoho sofistikovanejšia ako čokoľvek, čo si Anaxagoras dokázal predstaviť - obmedzil sa na jednoduché pozorovanie živých vecí, ako je pučiaca rastlina a kvitnúca strom, plazivý a bzučiaci hmyz, okopávanie zvierat alebo chôdza po človeku; príliš nespomínajú prírodné javy, ako je zvuk, vietor, dúhy, zemetrasenie, zatmenie slnka a mesiac. Prekvapivo moderné myslenie, Anaxagoras mohol len uhádnuť, pokiaľ ide o podrobnosti ...
Približne 2300 stoviek rokov neskôr - počas tridsiatych rokov 20. storočia - švédsky chemik J Jack Jack Berzelius potvrdil, že v určitých meteoritoch „spadli z neba“ sa našli zlúčeniny uhlíka. Berzelius sám však tvrdil, že tieto uhličitany boli kontaminantmi pochádzajúcimi zo samotnej Zeme - ale jeho zistenie prispelo k teóriám navrhnutým neskoršími mysliteľmi vrátane lekára H.E. Richter a fyzik Lord Kelvin.
Panspermia dostala svoju prvú skutočnú liečbu Hermann von Helmholtz v roku 1879, ale to bol ďalší švédsky chemik - nositeľ Nobelovej ceny za rok 1903, ktorý zvíťazil Svante Arrhenius - ktorý popularizoval koncept života pochádzajúci z vesmíru v roku 1908. Možno je prekvapujúce, že táto teória bola založená na myšlienke, že radiačný tlak od Slnka - a ďalších hviezd - „vyfukoval“ mikróby ako malé slnečné plachty - a nie ako výsledok nájdenia zlúčenín uhlíka v kamenitom meteorite.
Teória, že jednoduché formy života cestujú v ejekcii z iných svetov? Základom „lithopanspermie“ je zabudovaná do horniny otryskanej z planétových povrchov nárazom veľkých objektov. Existuje mnoho výhod tejto hypotézy - jednoduché, odolné formy života sa často nachádzajú v ložiskách nerastných surovín na Zemi v zakazujúcich lokalitách. Svety - ako sú naše alebo Mars - sú príležitostne odpálené asteroidmi a kométy dostatočne veľké, aby vrhali horninu rýchlosťou, ktorá prevyšuje únikové rýchlosti. Minerály v horninách môžu chrániť mikróby pred nárazmi a žiarením (spojené s nárazovými krátermi), ako aj tvrdým žiarením pred Slnkom, keď sa kamenné meteory pohybujú vesmírom. Najťažšie formy života majú tiež schopnosť prežiť v chladnom vákuu tým, že prechádzajú do stázy - redukujú chemické interakcie na nulu, zatiaľ čo biologickú štruktúru udržiavajú dostatočne dobre na neskoršie rozmrazenie a množia sa v zdravších prostrediach.
V skutočnosti je teraz na Zemi dostupných niekoľko príkladov takýchto ejektov na vedeckú analýzu. Kamenné meteory môžu obsahovať niektoré veľmi sofistikované formy organických materiálov (našli sa uhlíkové chondrity, ktoré zahŕňajú amino a karboxylové kyseliny). Predovšetkým fosílne zvyšky z Marsu - hoci sú predmetom rôznych neorganických interpretácií - sú v držbe inštitúcií, ako je NASA. Teória a prax „lithopanspermie“ vyzerajú veľmi sľubne - hoci takáto teória môže vysvetliť iba to, odkiaľ pochádzajú najjednoduchšie formy života - a nie to, odkiaľ pochádza.
V článku s názvom „Lithopanspermia v zoskupeniach tvoriacich hviezdy“ uverejnenom 29. apríla 2005 kozmológovia Fred C. Adams z University of Michigan University of the teoretical Physics a David Spergel z Katedry astrofyzikálnych vied Princeton University diskutujú o pravdepodobnosti distribúcie uhlíkatých chondritov. mikrobiálneho života v skorých hviezdokopoch. Podľa dua je „šanca na šírenie biologického materiálu z jedného systému do druhého značne zvýšená ... kvôli tesnej blízkosti systémov a nízkym relatívnym rýchlostiam.“
Podľa autorov predchádzajúce štúdie skúmali pravdepodobnosť, že život nesúce horniny (zvyčajne s hmotnosťou nad 10 kg) zohrávajú úlohu pri šírení života v izolovaných planetárnych systémoch a zistili, že „pravdepodobnosť prenosu meteroidov a biologických látok je mimoriadne vysoká. nízko. " Avšak „pravdepodobnosť zvýšenia prenosu vo viac preplnenom prostredí“ a „Keďže časový rozsah formovania planéty a čas, v ktorom sa očakáva, že mladé hviezdy budú žiť v pôrodných zoskupeniach, sú zhruba porovnateľné, približne 10 - 30 miliónov rokov, trosky z formovania planéty majú dobrá šanca na presun z jednej slnečnej sústavy do druhej. “
Fred a David nakoniec dospeli k záveru, že „mladé hviezdokopy poskytujú efektívny spôsob prenosu skalného materiálu zo slnečnej sústavy do slnečnej sústavy. Ak akýkoľvek systém v pôrodnom agregáte podporuje život, potom mnoho ďalších systémov v zoskupení môže zachytiť horniny nesúce život. ““
Aby sa dospelo k tomuto záveru, duo vykonalo „sériu číselných výpočtov na odhad rozdelenia rýchlostí vyhadzovania hornín“ na základe veľkosti a hmotnosti. Zohľadnili tiež dynamiku skupín a zoskupení skorých hviezd. Bolo to nevyhnutné na pomoc pri určovaní miery znovuzískania hornín planétami v susedných systémoch. Nakoniec museli urobiť určité predpoklady o frekvencii materiálov enkapsulovaných na život a o životaschopnosti foriem života, ktoré sú v nich zabudované. To všetko viedlo k pocitu „očakávaného počtu úspešných udalostí lithopanspermie na klaster“.
Na základe metód použitých na dosiahnutie tohto záveru a myslenia iba z hľadiska súčasných vzdialeností medzi slnečnými systémami, duo odhadlo pravdepodobnosť, že Zem exportovala život do iných systémov. V priebehu života na Zemi (asi 4,0 Byr) Fred a David odhadujú, že Zem vypustila asi 40 miliárd životne dôležitých kameňov. Z odhadovaných 10 bio-kameňov ročne, takmer 1 (0,9) pristane na planéte vhodnej pre ďalší rast a množenie.
Väčšina kozmológov sa zameriava na „tvrdé vedecké otázky“ o pôvode vesmíru ako celku. Fred hovorí, že „exobiológia je pre neho skutočne zaujímavá“ a že on a „David boli spolu letnými študentmi v New Yorku v roku 1981“, kde pracovali na „záležitostiach týkajúcich sa planétovej atmosféry a podnebia, na problémoch, ktoré sú blízko exobiológie“. Fred tiež hovorí, že „trávi zdravý zlomok výskumného času problémami spojenými s tvorbou hviezd a planét.“ Fred uznáva Davidovu osobitnú úlohu pri vymýšľaní „myšlienky pozerať sa na panspermiu v klastroch; keď sme o tom hovorili, bolo jasné, že máme všetky kúsky skladačky. Museli sme ich dať dokopy. “
Tento interdisciplinárny prístup k kozmológii a exobiológii tiež viedol Freda a Davida k tomu, aby sa zaoberali otázkou lithopanspermie medzi samotnými klastrami. Fred a David opäť použili metódy vyvinuté na skúmanie šírenia života v klastroch a neskôr aplikované na vývoz života zo Zeme na iné planéty, ktoré nespadajú do slnečnej sústavy. Fred a David dokázali dospieť k záveru, že „mladý klaster pravdepodobne zachytí život zvonka, ako spontánny vznik života. “ A „po nasadení poskytuje klaster efektívny mechanizmus zosilnenia na infikovanie ostatných členov“ v rámci samotného klastra.
Nakoniec však Fred a David nedokážu odpovedať na otázku, kde a za akých podmienok sa vytvorili prvé semená života. V skutočnosti sú ochotní pripustiť, že „ak by spontánny pôvod života bol dostatočne bežný, nebolo by potrebné, aby existoval akýkoľvek panspermický mechanizmus na vysvetlenie prítomnosti života.“
Ale podľa Freda a Davida, akonáhle sa niekde dostane opora života, podarí sa to celkom ľahko obísť.
Napísal Jeff Barbour
