Kreditna slika: NASA
Čini se da stvari počinju jednostavno, a zatim postaju složenije. Život je takav. I možda je nigdje ta predodžba pouzdanija nego kada istražujemo porijeklo života. Da li su se najraniji životni oblici jednoćelija spojili iz organskih molekula ovdje na Zemlji? Ili je moguće da - poput maslačaka koji lebde spore iznad proljetne trave - kozmički vjetrovi nose žive stvari iz svijeta u svijet da bi se kasnije iskorijenili i procvjetali? I ako je to slučaj, kako se točno javlja takva „dijaspora“?
450 godina prije zajedničke ere, grčki filozof Anaxagoras iz Ionije predložio je da sva živa bića potječu iz nekih sveprisutnih „sjemenki života“. Današnji je pojam takvih "sjemenki" daleko sofisticiraniji od svega što je Anaxagoras mogao zamisliti - ograničeno je onim jednostavnim promatranjem živih bića kao što su biljka stabljika i cvjetnica, puzanje i zujanje insekata, ljuštenje životinja ili hodanje ljudi; Ne spominjmo previše prirodnih pojava poput zvuka, vjetra, kiše, potresa, pomračenja, Sunca i Mjeseca. Iznenađujuće moderan u mislima, Anaxagoras je mogao samo pretpostaviti detalje ...
Otprilike 2300 stotina godina kasnije - tijekom 1830-ih - švedski kemičar Jackob Berzelius potvrdio je da su ugljikovi spojevi pronađeni u određenim meteoritima "pala s neba". Međutim, i sam Berzelius smatrao je da su ti karbonati kontaminirani podrijetlom sa same Zemlje - ali njegov je nalaz pridonio teorijama koje su iznijeli kasniji mislioci, uključujući liječnika H.E. Richter i fizičar Lord Kelvin.
Panspermia je prvi pravi tretman dobila Hermanna von Helmholtza 1879. godine, ali drugi je švedski kemičar - 1903. dobitnik Nobelove nagrade Svante Arrhenius - popularizirao koncept života koji potječe iz svemira 1908. Možda je iznenađujuće da se ta teorija temeljila na ideji da zračni pritisak sunca - i drugih zvijezda - "puhao" je mikrobe poput sićušnih solarnih jedra - a ne kao rezultat pronalaska ugljikovih spojeva u kamenom meteoritu.
Teorija da jednostavni oblici života putuju u izbacivanju iz drugih svjetova? ugrađena u stijenu oduzetu od planetarnih površina udarom velikih predmeta - osnova je „litopanspermije“. Brojne su prednosti ove hipoteze - jednostavni, izdržljivi oblici života često se nalaze u mineralnim nalazištima na Zemlji u zabranjenim lokalitetima. Svijetove - poput našeg ili Marsa - povremeno zasipaju asteroidi i kometi dovoljno veliki da bacaju stijene brzinom većom od brzine bijega. Minerali u stijenama mogu zaštititi mikrobe od udara i zračenja (povezani s udarnim kraterom) kao i jakog zračenja Sunca dok se kameni meteori kreću kroz svemir. Najteži oblici života također imaju sposobnost preživljavanja u hladnom vakuumu ulaskom u stasis - smanjivanjem kemijskih interakcija na nulu, uz održavanje dovoljno biološke strukture da se kasnije odmrzavaju i umnožavaju u štetnijim okruženjima.
Zapravo je nekoliko primjera takvih izbacivanja sada dostupno na zemlji radi znanstvene analize. Kameniti meteori mogu obuhvaćati neke vrlo sofisticirane oblike organskih materijala (pronađeni su karbonatni kondriti koji uključuju amino i karboksilne kiseline). Fosilizirani ostaci s Marsa, posebno - iako podliježu raznim neekološkim interpretacijama - u posjedu su institucija kao što je NASA. Teorija i praksa "lithopanspermia" izgleda vrlo obećavajuće - iako takva teorija može objasniti samo odakle dolaze najjednostavniji oblici života - a ne kako je ona započela.
U radu pod naslovom „Lithopanspermia u klasterima koji formiraju zvijezde“ objavljenom 29. travnja 2005., kozmolozi Fred C. Adams sa Centra za teorijsku fiziku Sveučilišta u Michiganu i David Spergel iz Odjela za astrofizičke znanosti Sveučilišta Princeton razgovaraju o vjerojatnosti raspodjele ugljičnih hondrita mikrobnog života unutar nakupina ranih zvijezda. Prema duelu, "šanse za širenje biološkog materijala iz jednog sustava u drugi uvelike se povećavaju ... zbog neposredne blizine sustava i male relativne brzine."
Prema autorima, prethodne su studije proučile vjerojatnost da životvorne stijene (obično veće od 10 kilograma) igraju ulogu u širenju života unutar izoliranih planetarnih sustava te su utvrdile da su „izgledi i za meteroidni i za biološki prijenos uvelike niska „. Međutim, „izgledi za prebacivanje porasta u okruženjima prenapučenim“ i „Budući da su vremenske skale za formiranje planeta i vrijeme kad se od mladih zvijezda očekuje da žive u rodnim klasterima otprilike usporedivi, otprilike 10 - 30 milijuna godina, krhotine s planeta stvaraju dobre šanse da se prebace iz jednog sunčevog sustava u drugi. "
Na kraju Fred i David zaključuju da "mladi zvijezdani grozdovi pružaju učinkovito sredstvo za prijenos stjenovitog materijala iz Sunčevog u Sunčev sustav. Ako bilo koji sustav u rođenom agregatu podržava život, tada mnogi drugi sustavi u klasteru mogu uhvatiti stijene koje nose život. "
Kako bi došli do ovog zaključka, dvojac je izveo "niz numeričkih izračuna kako bi procijenio raspodjelu brzina izbacivanja za stijene" na temelju veličine i mase. Također su razmotrili dinamiku skupina i grozdova ranih zvijezda. Ovo je bilo neophodno za određivanje stope ponovnog ubiranja stijena planetama u susjednim sustavima. Konačno su morali napraviti određene pretpostavke o učestalosti materijala kapsuliranih životom i preživljavanju životnih oblika ugrađenih u njih. Sve je to dovelo do osjećaja "očekivanog broja uspješnih događaja litopanspermije po klasteru."
Na temelju metoda korištenih za postizanje ovog zaključka i razmišljanja samo u pogledu sadašnjih udaljenost između solarnih sustava, dvojac je procijenio vjerojatnost da je Zemlja izvezla život u druge sustave. Tijekom životne dobi na Zemlji (nekih 4,0 Byr) Fred i David procjenjuju da je Zemlja izbacila oko 40 milijardi životno kamenje. Od procijenjenih 10 bio-kamenja godišnje, gotovo 1 (0,9) sletjet će na planet pogodan za daljnji rast i širenje.
Većina kozmologa nastoji se baviti „teškoznanstvenim pitanjima“ o podrijetlu svemira u cjelini. Fred kaže da mu je „egzobiologija intrinzično zanimljiva“ i da su on i „David bili studenti zajedno u New Yorku 1981. godine“, gdje su radili na „pitanjima vezanim za planetarnu atmosferu i klimu, pitanjima koja su bliska pitanjima egzobiologije“. Fred također kaže da "troši zdrav dio istraživanja na problemima vezanim za stvaranje zvijezda i planeta." Fred priznaje Davidovu posebnu ulogu u promišljanju "ideje o panspermiji u klasterima; kad smo razgovarali o tome, postalo je jasno da imamo sve dijelove slagalice. Samo smo ih trebali sastaviti. "
Ovaj interdisciplinarni pristup kozmologiji i egzobiologiji naterao je i Freda i Davida da razmotre pitanje litopanspermije između samih klastera. Opet koristeći metode razvijene za istraživanje širenja života unutar klastera, a kasnije primijenjene na izvoz života sa same Zemlje na druge planete ne-solarnog sustava, Fred i David uspjeli su zaključiti da je "vjerojatnije da će mladi klaster zarobiti život izvana, nego da bi nastao život spontano. " I „Jednom kad je zasijan, klaster pruža učinkovit mehanizam za pojačavanje za zarazu ostalih članova“ unutar samog klastera.
Na kraju, Fred i David ne mogu odgovoriti na pitanje gdje su i pod kojim uvjetima nastala prva sjemena života. U stvari, oni su spremni priznati da, „ako bi spontano podrijetlo života bilo dovoljno uobičajeno, ne bi postojao nikakav mehanizam panspermije koji bi objasnio prisutnost života“.
Ali prema Fredu i Davidu, kad se život negdje upori, uspijeva se zaobići prilično prikladno.
Napisao Jeff Barbour
