Teoria Panspermii mówi, że życie istnieje w kosmosie i jest rozdzielone między planetami, gwiazdami, a nawet galaktykami przez asteroidy, komety, meteory i planetoidy. Pod tym względem życie zaczęło się na Ziemi około 4 miliardów lat temu po tym, jak mikroorganizmy podróżujące w kosmosie wylądowały na powierzchni. Przez lata poświęcono wiele badań na wykazanie, że działają różne aspekty tej teorii.
Najnowsze pochodzą z Uniwersytetu w Edynburgu, gdzie profesor Arjun Berera oferuje inną możliwą metodę transportu molekuł przenoszących życie. Według jego ostatnich badań pył kosmiczny, który okresowo wchodzi w kontakt z ziemską atmosferą, może być tym, co przyniosło życie naszemu światu miliardy lat temu. Jeśli to prawda, ten sam mechanizm mógłby być odpowiedzialny za dystrybucję życia we Wszechświecie.
Ze względu na jego badania, które niedawno opublikowano w Astrobiologiapod tytułem „Zderzenia pyłu kosmicznego jako mechanizm ucieczki planetarnej” prof. Berera zbadał możliwość, że pył kosmiczny mógłby ułatwić ucieczkę cząstek z ziemskiej atmosfery. Należą do nich cząsteczki, które wskazują na obecność życia na Ziemi (aka biosignatures), ale także życie mikrobiologiczne i cząsteczki niezbędne do życia.
Szybko przepływające pyły międzyplanetarne regularnie wpływają na naszą atmosferę w tempie około 100 000 kg (110 ton) dziennie. Pył ten waha się w masie od 10-18 do 1 grama i może osiągnąć prędkość od 10 do 70 km / s (6,21 do 43,49 mps). W rezultacie pył ten może uderzać w Ziemię z wystarczającą energią, aby wyrzucić molekuły z atmosfery i w kosmos.
Cząsteczki te składałyby się głównie z tych, które są obecne w termosferze. Na tym poziomie cząstki te składałyby się głównie z chemicznie oddzielonych pierwiastków, takich jak azot cząsteczkowy i tlen. Ale nawet na tak dużej wysokości wiadomo, że istnieją większe cząstki - takie jak te, które są zdolne do przenoszenia bakterii lub cząsteczek organicznych. Jak stwierdza dr Berera w swoim badaniu:
„W przypadku cząstek, które tworzą termosferę lub wyżej lub docierają tam z ziemi, jeśli zderzą się z tym pyłem kosmicznym, mogą zostać przemieszczone, zmienione w formie lub zabrane przez nadchodzący pył kosmiczny. Może to mieć konsekwencje dla pogody i wiatru, ale najbardziej intrygującym i głównym tematem tego artykułu jest możliwość, że takie zderzenia mogą zapewnić cząsteczkom w atmosferze niezbędną prędkość ucieczki i trajektorię wzlotu, by uciec grawitacji Ziemi ”.
Oczywiście proces ucieczki cząsteczek z naszej atmosfery wiąże się z pewnymi trudnościami. Po pierwsze, musi istnieć wystarczająca siła skierowana w górę, która może przyspieszyć te cząstki, aby uniknąć prędkości prędkości. Po drugie, jeśli cząstki te zostaną przyspieszone ze zbyt małej wysokości (tj. W stratosferze lub poniżej), gęstość atmosferyczna będzie wystarczająco wysoka, aby wytworzyć siły oporu, które spowolnią poruszające się w górę cząstki.
Ponadto, w wyniku ich szybkiego przemieszczania się w górę, cząstki te ulegałyby ogromnemu nagrzaniu do punktu odparowania. Tak więc, podczas gdy wiatr, oświetlenie, wulkany itp. Byłyby w stanie przenosić ogromne siły na niższych wysokościach, nie byłyby w stanie przyspieszyć nienaruszonych cząstek do punktu, w którym mogłyby osiągnąć prędkość ucieczki. Z drugiej strony, w górnej części mezosfery i termosfery cząstki nie odczułyby dużego oporu lub nagrzewania.
W związku z tym Berera stwierdza, że tylko atomy i cząsteczki znajdujące się w wyższej atmosferze mogą zostać wypchnięte w kosmos w wyniku zderzeń pyłu kosmicznego. Mechanizm ich napędzania prawdopodobnie polegałby na podejściu podwójnego stanu, w którym najpierw są one zrzucane do niższej termosfery lub wyższej przez jakiś mechanizm, a następnie napędzane jeszcze mocniej przez szybkie zderzenie pyłu kosmicznego.
Po obliczeniu prędkości, z jaką pył kosmiczny uderza w naszą atmosferę, Berera ustalił, że cząsteczki, które istnieją na wysokości 150 km (93 mil) powyżej powierzchni Ziemi, zostaną uderzone poza granice grawitacji Ziemi. Cząsteczki te znajdowałyby się następnie w przestrzeni blisko Ziemi, gdzie mogłyby zostać zebrane przez przepuszczenie obiektów, takich jak komety, asteroida lub inne obiekty blisko Ziemi (NEO) i przeniesione na inne planety.
Oczywiście rodzi to kolejne bardzo ważne pytanie, czy organizmy te mogłyby przetrwać w kosmosie. Jednak, jak zauważa Berera, wcześniejsze badania wykazały zdolność drobnoustrojów do przetrwania w kosmosie:
„Jeżeli niektóre drobnoustroje drobnoustrojowe poradzą sobie z niebezpieczną podróżą w górę i poza grawitację Ziemi, pozostaje pytanie, jak dobrze przetrwają w trudnym środowisku kosmicznym. Zarodniki bakterii zostały pozostawione na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej na wysokości ~ 400 km, w środowisku próżni o niemal próżni, w którym prawie nie ma wody, znacznego promieniowania i przy temperaturach od 332 K po stronie słońca do 252 K po stronie strona cienia i przetrwały 1,5 roku. ”
Inną rzeczą, którą Berera bierze pod uwagę, jest dziwny przypadek tardigrades, ośmionogich mikro-zwierząt, które są również znane jako „niedźwiedzie wodne”. Poprzednie eksperymenty wykazały, że gatunek ten jest w stanie przetrwać w przestrzeni kosmicznej, będąc jednocześnie silnie odporny na promieniowanie i wysuszanie. Jest więc możliwe, że takie organizmy, jeśli zostaną wyrzucone z górnej atmosfery Ziemi, przeżyją wystarczająco długo, aby podjechać na inną planetę
Ostatecznie odkrycie to sugeruje, że duże uderzenia asteroidy mogą nie być jedynym mechanizmem odpowiedzialnym za przenoszenie życia między planetami, co wcześniej sądzili zwolennicy Panspermii. Jak stwierdził Berera w oświadczeniu prasowym Uniwersytetu w Edynburgu:
„Twierdzenie, że zderzenia pyłu kosmicznego mogłyby napędzać organizmy na ogromne odległości między planetami, budzi ekscytujące perspektywy powstania życia i atmosfery planet. Strumień szybkiego pyłu kosmicznego znajduje się w systemach planetarnych i może być wspólnym czynnikiem w rozprzestrzenianiu życia. ”
Oprócz oferowania świeżego spojrzenia na Panspermię, badania Berery są również znaczące, jeśli chodzi o badanie ewolucji życia na Ziemi. Jeśli cząsteczki biologiczne i bakterie nieustannie uciekają z ziemskiej atmosfery w ciągu swojego istnienia, sugeruje to, że nadal może unosić się w Układzie Słonecznym, prawdopodobnie w kometach i asteroidach.
Te próbki biologiczne, jeśli mogłyby być dostępne i badane, posłużyłyby jako oś czasu ewolucji życia drobnoustrojów na Ziemi. Możliwe jest również, że bakterie przenoszone przez Ziemię przetrwają dziś na innych planetach, być może na Marsie lub innych ciałach, gdzie zostały zamknięte w wiecznej zmarzlinie lub lodzie. Kolonie te byłyby w zasadzie kapsułami czasu, zawierającymi zachowane życie, które mogło sięgać miliardów lat.
