Кредит зображення: NASA
Здається, все починається просто, а потім стає складніше. Життя таке. І, можливо, ніде це поняття не є правдивішим, ніж коли ми досліджуємо витоки життя. Чи зростали найбільш ранні одноклітинні форми життя з органічними молекулами тут, на Землі? Чи можливо, що - як кульбаби, що плавуть спорами над весняною травою, - космічні вітри переносять живу істоту з світу у світ, щоб пізніше прижитися і процвітати? І якщо це так, то як саме виникає така «діаспора»?
За 450 років до загальної епохи грецький філософ Анаксагор Іонійський запропонував, щоб все живе породжувалося з певних всюдисущих "насіння життя". Сьогоднішнє уявлення про таке "насіння" є набагато складнішим, ніж усе, що Анаксагор міг би передбачити - обмежене, ніж він був простими спостереженнями за живими істотами, такими як бутониста рослина та квітуче дерево, повзання та гудіння комахи, облягання тварини чи вигул людини; не надто згадуйте природні явища, такі як звук, вітер, веселки, землетруси, затемнення, Сонце та Місяць. Напрочуд сучасний у думках, Анаксагор міг лише здогадуватися про деталі ...
Близько 2300 сотень років пізніше - протягом 1830-х років - шведський хімік Дж. Нс Якоб Берцеліус підтвердив, що вуглецеві сполуки були знайдені в певних метеоритах, "впалих з небес". Однак сам Берцеліус вважав, що ці карбонати були забрудненими походженням із самої Землі - але його знахідка сприяла теоріям, розповсюдженим пізнішими мислителями, включаючи лікаря Х.Е. Ріхтер і фізик лорд Кельвін.
Перше справжнє лікування Панспермія отримала Герман фон Гельмгольц у 1879 році, але саме інший шведський хімік - 1903 р. Нобелівська премія Сванте Арреніус - популяризував концепцію життя, що походить з космосу в 1908 р. Можливо, дивно, що ця теорія ґрунтувалася на уявленні, що тиск випромінювання від Сонця - та інших зірок - "видував" мікроби приблизно як крихітні сонячні вітрила - а не як результат пошуку вуглецевих сполук у кам'янистому метеориті.
Теорія про те, що прості форми життя подорожують в ежекти з інших світів? вбудований у скелю, підірвану з планетарних поверхонь ударом великих предметів - є основою для «літопанспермії». У цієї гіпотези є численні переваги - прості, витривалі форми життя часто зустрічаються у родовищах корисних копалин на Землі, що забороняють місцевості. Світи - такі як наш власний чи Марс - періодично підірвані астероїдами та кометами, достатньо великими для того, щоб кидати скелю зі швидкістю, що перевищує швидкість втечі. Мінерал у гірських породах може захищати мікроби від ударів і радіації (пов'язаних з кратерами ударів), а також від сильного випромінювання від Сонця, коли кам'яні метеори рухаються по космосу. Найскладніші форми життя також мають можливість вижити в холодному вакуумі, переходячи в застій - зменшуючи хімічну взаємодію до нуля, зберігаючи біологічну структуру досить добре, щоб згодом відтанути і розмножуватися в більш шкідливих середовищах.
Насправді декілька прикладів такої ежекти зараз доступні на землі для наукового аналізу. Кам'яні метеори можуть включати деякі дуже складні форми органічних матеріалів (виявлено вуглекислі хондрити, які включають аміно- та карбонові кислоти). Зокрема, скам’янілі залишки Марса - хоча вони піддаються різним неорганічним тлумаченням - є у власності таких установ, як NASA. Теорія та практика «літопанспермії» виглядає дуже перспективною, хоча така теорія може пояснити лише те, звідки беруться найпростіші форми життя - а не з того, як вона зародилася.
У статті під назвою «Літопанспермія в кластерних зірках», опублікованій 29 квітня 2005 р., Космологи Фред К. Адамс з Мічиганського центру теоретичної фізики та Девід Спергель з відділу астрофізичних наук Принстонського університету обговорюють вірогідність розподілу вуглекислого хондриту життя мікробів в ранніх зіркових скупченнях. За дуетом, "шанси на поширення біологічного матеріалу з однієї системи на іншу значно збільшуються ... завдяки близькій близькості систем та низькій відносній швидкості".
На думку авторів, попередні дослідження вивчали ймовірність того, що життєдайні породи (як правило, перевищують 10 кг у вазі) відіграють певну роль у поширенні життєдіяльності в ізольованих планетарних системах, і виявили, що "шанси як метероїдного, так і біологічного переносу дуже сильні низький. " Однак "шанси на збільшення переносу в більш переповнених середовищах" та "Оскільки часовий масштаб формування планети і час, коли очікується, що молоді зірки будуть жити в народжених скупченнях, приблизно порівнянні, приблизно 10 - 30 мільйонів років, сміття з планет утворюють хороший шанс перейти з однієї сонячної системи в іншу ».
Зрештою, Фред і Девід роблять висновок: «Молоді зіркові скупчення забезпечують ефективний засіб передачі скелястого матеріалу із Сонячної у Сонячну. Якщо будь-яка система в сукупності народження підтримує життя, то багато інших систем кластеру можуть захоплювати життєві породи. "
Щоб дійти такого висновку, дует здійснив "ряд числових обчислень для оцінки розподілу швидкостей викидання для гірських порід" виходячи з розміру та маси. Вони також розглядали динаміку ранньогрупових груп і скупчень. Це було важливим для того, щоб визначити коефіцієнт відбору гірських порід планетами в сусідніх системах. Нарешті, їм довелося зробити певні припущення щодо частоти вкладених у життя матеріалів та життєздатності вбудованих у них форм життя. Все це призвело до відчуття "очікуваної кількості успішних подій літопанспермії на кластер".
Виходячи з методів, що використовуються для досягнення цього висновку і мислення лише з точки зору теперішньої відстані між сонячними системами, дует оцінив ймовірність того, що Земля експортувала життя в інші системи. За вік життя на Землі (близько 4,0 Byr) Фред та Девід оцінюють, що Земля викинула близько 40 мільярдів життєдайних каменів. Із оцінюваних 10 біокаменів щорічно майже 1 (0,9) висаджуватиметься на планету, придатну для подальшого зростання та розповсюдження.
Більшість космологів схильні вирішувати "важкознавчі питання" походження Всесвіту в цілому. Фред каже, що "екзобіологія суттєво цікава" для нього, і що він з "Девідом були студентами літнього курсу в Нью-Йорку в 1981 році", де вони працювали над "питаннями, пов'язаними з атмосферою планети і кліматом, питаннями, близькими до питань екзобіології". Фред також каже, що "витрачає здорову частину часу на дослідження проблем, пов'язаних з утворенням зірок і планет". Фред визнає особливу роль Девіда в думці "до ідеї розглянути панспермію в кластерах; коли ми говорили про це, стало зрозуміло, що у нас є всі частини головоломки. Треба було просто зібрати їх ».
Цей міждисциплінарний підхід до космології та екзобіології також змусив Фреда і Девіда розглянути питання літопанспермії між самими кластерами. Знову використовуючи методи, розроблені для дослідження розповсюдження життя в кластерах, а згодом застосовані до вивезення життя із самої Землі на інші планети не сонячної системи, Фред і Девід змогли зробити висновок, що «молодий кластер швидше захопить життя ззовні, ніж породити життя спонтанно ». І "Після засідання кластер забезпечує ефективний механізм посилення для інфікування інших членів" в межах цього кластера.
Зрештою, Фред і Девід не можуть відповісти на питання, де і за яких умов сформувалося перше насіння життя. Насправді вони готові визнати, що "якби спонтанне походження життя було досить поширеним, не було б необхідності в жодному механізмі панспермії, який би пояснював наявність життя".
Але, за словами Фреда і Девіда, як тільки життя десь закріпиться, йому вдається обійтись досить зручно.
Автор Джефф Барбур
