Credit de imagine: NASA
Lucrurile par să înceapă simplu, apoi devin mai complexe. Viața este așa. Și poate că nicăieri această idee nu este mai adevărată decât atunci când investigăm originile vieții. Au existat cele mai vechi forme de viață cu celule unice din moleculele organice aici pe Pământ? Sau este posibil ca - cum ar fi păpădile să fluture sporii deasupra ierbii de primăvară - vânturile cosmice duc lucruri vii din lume în lume pentru a prinde rădăcini și a înflori? Și dacă acesta este cazul, cât de precis are loc o astfel de „dia-spora”?
Cu 450 de ani înainte de epoca comună, filozoful grec Anaxagoras din Ionia a propus ca toate lucrurile vii să decurgă din anumite „semințe ale vieții” omniprezente. Noțiunea de astăzi despre astfel de „semințe” este mult mai sofisticată decât orice ar putea imagina Anaxagoras - limitată la observații simple despre lucruri vii, cum ar fi planta de înmugurire și copacul cu flori, insecte târâtoare și zumzăitoare, animalul năprasnic sau mersul pe om; nu mai vorbim de fenomene naturale precum sunetul, vântul, curcubeele, cutremurele, eclipsele, Soarele și Luna. În mod surprinzător de modern în gând, Anaxagoras nu a putut decât să ghicească cu privire la detalii ...
Câteva 2300 de sute de ani mai târziu - în anii 1830 - chimistul suedez J? Ns Jackob Berzelius a confirmat că compușii carbonici au fost găsiți la anumiți meteoriți „căzuți din ceruri”. Berzelius însuși a afirmat însă că aceste carbonate erau contaminate originare cu Pământul însuși - dar descoperirea lui a contribuit la teoriile propuse de gânditori ulterior, inclusiv medicul H.E. Richter și fizician Lord Kelvin.
Panspermia a primit primul său tratament real de către Hermann von Helmholtz în 1879, dar a fost un alt chimist suedez - premiul Nobel din 1903, Svante Arrhenius - care a popularizat conceptul de viață originar din spațiu în 1908. Poate surprinzător, această teorie s-a bazat pe noțiunea că presiunea de radiație de la Soare - și alte stele - „sângerează” microbii cam ca pânze solare minuscule - și nu ca rezultat al găsirii compușilor de carbon în meteoritul pietros.
Teoria conform căreia formele simple de viață călătoresc în ejecta din alte lumi? înglobat în roca de pe suprafețele planetare prin impactul obiectelor mari - este baza „litopanspermiei”. Există numeroase avantaje ale acestei ipoteze - forme de viață simple, rezistente, se găsesc adesea în depozitele minerale de pe Pământ, în locurile interzise. Lumile - cum sunt ale noastre sau ale lui Marte - sunt ocazional exploate de asteroizi și comete suficient de mari pentru a arunca roca la viteze care depășesc viteza de evacuare. Mineralele din roci pot proteja microbii de șoc și radiații (asociate cu craterele de impact), precum și radiațiile dure de la Soare, deoarece meteorii pietroși se deplasează prin spațiu. Cele mai grele forme de viață au, de asemenea, capacitatea de a supraviețui într-un vid rece, intrând în stază - reducând interacțiunile chimice la zero, menținând structura biologică suficient de bine pentru a dezgheța și multiplica în împrejurimi mai salubre.
De fapt, mai multe exemple de astfel de ejecta sunt acum disponibile pe pământ pentru analize științifice. Meteorii pietroși pot include unele forme foarte sofisticate de materiale organice (s-au găsit condrite carbonace care includ aminoacizi și acizi carboxilici). În special, rămășițele fosilizate de pe Marte - deși sunt supuse diferitelor interpretări non-organice - sunt în posesia instituțiilor precum NASA. Teoria și practica „litopanspermiei” arată foarte promițătoare - deși o astfel de teorie poate explica doar de unde provin cele mai simple forme de viață - și nu cum a fost inițiată.
Într-o lucrare intitulată „Lithopanspermia în Star Forming Clusters” publicată pe 29 aprilie 2005, cosmologii Fred C. Adams de la Universitatea din Michigan Center for Theoretical Physics și David Spergel de la Departamentul de Științe Astrofizice al Universității Princeton discută despre probabilitatea distribuției de condrită carbonică de viață microbiană în grupuri de stele timpurii. Potrivit duo-ului, „șansele de răspândire a materialului biologic de la un sistem la altul sunt mult sporite ... datorită apropierii sistemelor și a vitezei relative scăzute.”
Potrivit autorilor, studiile anterioare au analizat probabilitatea ca rocile purtătoare de viață (în general de peste 10 kg în greutate) să joace un rol în răspândirea vieții în sistemele planetare izolate și au constatat că „șansele transferului atât meteroid cât și biologic sunt extrem de mari scăzut." Cu toate acestea, „șansele de transfer cresc în medii mai aglomerate” și „Deoarece scara de timp pentru formarea planetei și timpul în care se preconizează că stelele tinere vor trăi în grupuri de naștere sunt aproximativ comparabile, aproximativ 10 - 30 de milioane de ani, resturile de la formarea planetei au un șanse mari de a fi transferat de la un sistem solar la altul. ”
În cele din urmă, Fred și David concluzionează că „grupurile de stele tinere oferă un mijloc eficient de transfer al materialului stâncos de la sistemul solar la sistemul solar. Dacă vreun sistem din agregatul de naștere susține viața, atunci multe alte sisteme din grup pot capta roci purtătoare de viață. "
Pentru a ajunge la această concluzie, duo-ul a efectuat „o serie de calcule numerice pentru a estima distribuția vitezei de ejecție pentru roci” în funcție de mărime și masă. De asemenea, au avut în vedere dinamica grupurilor și grupurilor de formare timpurie a stelelor. Acest lucru a fost esențial pentru a ajuta la determinarea ratelor de recapturare a rocilor de către planetele din sistemele vecine. În cele din urmă, au trebuit să facă anumite presupuneri cu privire la frecvența materialelor încapsulate în viață și la supraviețuirea formelor de viață încorporate în ele. Toate acestea au dus la un sentiment al „numărului preconizat de evenimente de succes în litopanspermie pe grup”.
Pe baza metodelor utilizate pentru a ajunge la această concluzie și gândindu-se doar în ceea ce privește distanțele actuale între sistemele solare, duo-ul a estimat probabilitatea ca Pământul să exporte viață către alte sisteme. De-a lungul vârstei vieții pe Pământ (aproximativ 4.0 Byr), Fred și David estimează că Pământul a scos 40 de miliarde de pietre purtătoare de viață. Din cele 10 pietre bio pe an, aproape 1 (0,9) vor ateriza pe o planetă potrivită pentru creșterea și proliferarea ulterioară.
Majoritatea cosmologilor tind să abordeze „întrebările de știință” despre originea Universului în ansamblu. Fred spune că „exobiologia este intrinsec interesantă” pentru el și că el și „David au fost studenți de vară împreună la New York în 1981”, unde au lucrat la „probleme legate de atmosfera planetară și climă, probleme care sunt apropiate de întrebările exobiologiei”. Fred mai spune că „petrece o fracțiune sănătoasă a timpului de cercetare pe probleme asociate cu formarea stelelor și a planetei.” Fred recunoaște rolul special al lui David în gândirea „până la ideea de a privi panspermia în clustere; când am vorbit despre asta, a devenit clar că avem toate piesele puzzle-ului. A trebuit doar să le alcătuim. ”
Această abordare interdisciplinară a cosmologiei și exobiologiei i-a determinat, de asemenea, pe Fred și David să analizeze problema litopanspermiei dintre grupurile în sine. Din nou, folosind metode dezvoltate pentru a explora proliferarea vieții în grupuri, și ulterior aplicate la exportul de viață de pe Pământ în sine către alte planete non-solare, Fred și David au reușit să concluzioneze că „un tânăr grup are mai multe probabilități de a capta. viața din afară decât pentru a da naștere vieții spontan. " Și „Odată însămânțate, clusterul oferă un mecanism eficient de amplificare pentru a infecta alți membri” în cadrul acelui grup.
În cele din urmă, Fred și David nu pot răspunde la întrebarea de unde și în ce condiții au luat primele semințe ale vieții. De fapt, ei sunt dispuși să admită că „dacă originea spontană a vieții ar fi suficient de comună, nu ar fi nevoie de niciun mecanism de panspermie care să explice prezența vieții.”
Dar, după Fred și David, odată ce viața se întinde pe undeva, reușește să se descurce destul de ușor.
Scris de Jeff Barbour
