Kreditna slika: NASA
Zdi se, da se stvari začnejo preprosto, potem se zapletejo. Življenje je takšno. In morda nikjer ta pojem ni bolj pravilen, kot ko raziskujemo izvor življenja. Ali so se najzgodnejše enocelične življenjske oblike združile iz organskih molekul tukaj na Zemlji? Ali je mogoče, da - kot drevesi, ki plujejo spore nad spomladansko travo - kozmični vetrovi prenašajo žive stvari iz sveta v svet, da bi se kasneje koreninili in cveteli? In če je temu tako, kako natančno pride do takšnih »dia-spor«?
450 let pred skupno dobo je grški filozof Anaxagoras iz Ionije predlagal, da bi vsa živa bitja izvirala iz nekaterih vseprisotnih "semen življenja". Današnje pojmovanje takšnih "semen" je veliko bolj izpopolnjeno kot vse, kar bi Anaxagoras lahko zamislil - omejeno na preprosta opazovanja živih bitij, kot so rastlina v obliki rastlin in cvetoče drevo, plazenje in brenčanje žuželk, opuščanje živali ali sprehajanje človeka; ne omenjajmo naravnih pojavov, kot so zvok, veter, mavrice, potresi, mrki, Sonce in Luna. Presenetljivo sodoben v mislih je Anaxagoras lahko le ugibal o podrobnostih ...
Približno 2300 sto let pozneje - v 1830-ih - je švedski kemik Jackob Berzelius potrdil, da so v nekaterih meteoritih "padli z nebes" ogljikove spojine. Berzelius sam pa je menil, da so ti karbonati onesnaženi s poreklom s samo Zemljo - vendar so njegove ugotovitve prispevale k teorijam, ki so jih predložili kasnejši misleci, vključno z zdravnikom H.E. Richter in fizik Lord Kelvin.
Panspermia je prvo pravo obravnavo dobila Hermann von Helmholtz leta 1879, vendar je drugi švedski kemik - dobitnik Nobelove nagrade 1903 Svante Arrhenius - populariziral koncept življenja, ki izvira iz vesolja leta 1908. Morda je presenetljivo, da je ta teorija temeljila na pojmu, da sevalni pritisk Sonca - in drugih zvezd - je razstrelil mikrobe približno kot drobna sončna jadra - in ne kot posledica iskanja ogljikovih spojin v kamnitih meteoritu.
Teorija, da preproste oblike življenja potujejo v izmet iz drugih svetov? vtisnjena v skalo, ki jo z udarci velikih predmetov odpihnejo s planetarnih površin - je osnova za „litopanspermijo“. Te hipoteze imajo številne prednosti - preproste, odporne oblike življenja se pogosto nahajajo v mineralnih nahajališčih na Zemlji v krajih, ki prepovedujejo. Svete - na primer naš ali Mars - občasno razstrelijo asteroidi in kometi, ki so dovolj veliki, da skačejo po skalah s hitrostmi, ki presegajo hitrost pobega. Mineral v kamninah lahko zaščiti mikrobe pred udarci in sevanjem (povezanimi z udarnimi kraterji), pa tudi pred močnim sevanjem, ko se kamniti meteorji premikajo po vesolju. Najtežje oblike življenja imajo tudi možnost preživetja v hladnem vakuumu, tako da preidejo v zastoj - zmanjšajo kemijske interakcije na nič, hkrati pa ohranijo dovolj dobro biološko strukturo, da se pozneje odmrznejo in razmnožijo v bolj škodljivih okoljih.
Dejansko je na Zemlji na voljo več primerov takšnih izmetov za znanstveno analizo. Kamniti meteorji lahko vključujejo nekatere zelo sofisticirane oblike organskih materialov (najdeni so bili ogljikovi hondriti, ki vključujejo aminokislinske in karboksilne kisline). Zlasti fosilizirani ostanki z Marsa - čeprav so podvrženi različnim neekološkim razlagam - so v lasti institucij, kot je NASA. Teorija in praksa „litopanspermije“ izgledata zelo obetavno - čeprav takšna teorija lahko le razloži, od kod prihajajo najpreprostejše oblike življenja - in ne, kako naj bi se začelo.
V prispevku z naslovom „Lithopanspermia v zvezdnih gručah“, objavljenem 29. aprila 2005, kozmologi Fred C. Adams iz Centra za teoretično fiziko Univerze v Michiganu in David Spergel z oddelka za astrofizične znanosti univerze Princeton razpravljata o verjetnosti porazdelitve ogljikovih hondritov življenja mikrobov znotraj zgodnjih zvezdnih grozdov. Kot je dejal duo, so "možnosti za širjenje biološkega materiala iz enega sistema v drugega močno povečane ... zaradi neposredne bližine sistemov in majhnih relativnih hitrosti."
Po mnenju avtorjev so prejšnje študije preučile verjetnost, da življenjsko sposobne kamnine (ki običajno presegajo 10 kilogramov teže) igrajo vlogo pri širjenju življenja znotraj izoliranih planetarnih sistemov in ugotovijo, da so "izgledi tako meteroidnih kot bioloških prenosov zelo nizka. " Kljub temu pa so "kvote prenosa v naraščajočih okoljih večje" in "Ker je časovna lestvica za nastanek planetov in čas, ko naj bi mlade zvezde živele v rojstnih grozdih, približno primerljivi, približno 10 - 30 milijonov let, so odpadki s tvorbe planetov imeli dobra možnost za prenos iz enega sončnega sistema v drugega. "
Na koncu Fred in David sklepata, da "mladi zvezdni grozdi zagotavljajo učinkovito sredstvo za prenos skalnega materiala iz sončnega v sončni sistem. Če kateri koli sistem v rojstnem agregatu podpira življenje, potem lahko mnogi drugi sistemi v grozdu zajamejo življenje, ki nosi skale. "
Da bi prišel do tega zaključka, je duo izvedel "vrsto številčnih izračunov za oceno porazdelitve hitrosti izmetov kamnin" glede na velikost in maso. Upoštevali so tudi dinamiko skupin in grozdov zgodnjega oblikovanja zvezd. To je bilo bistveno za določitev stopnje ponovnega zajetja planetov v sosednjih sistemih. Nazadnje so morale sprejeti določene predpostavke o pogostosti materialov, zajetih v življenje, in o preživetju življenjskih oblik, vgrajenih v njih. Vse to je vodilo do občutka "pričakovanega števila uspešnih dogodkov litopanspermije na grozd."
Duo je na podlagi metod, uporabljenih za dosego tega sklepa in razmišljanja le glede na sedanje razdalje med sončnimi sistemi, ocenil verjetnost, da je Zemlja izvozila življenje v druge sisteme. Fred in David sta v starosti življenja na Zemlji (približno 4,0 bara) ocenila, da je Zemlja izgnala približno 40 milijard življenjsko pomembnih kamnov. Od približno 10 bio kamnov na leto bo skoraj 1 (0,9) pristalo na planetu, primernem za nadaljnjo rast in širjenje.
Večina kozmologov se ponavadi loteva "težko znanstvenih vprašanj" o izvoru vesolja kot celoti. Fred pravi, da mu je "eksobiologija sama po sebi zanimiva" in da sta z Davidom leta 1981 skupaj sodelovala v New Yorku, kjer sta delala na "vprašanjih, povezanih s planetarno atmosfero in podnebjem, vprašanji, ki so blizu vprašanju eksobiologije." Fred pravi tudi, da "porabi zdrav del časa za raziskovanje težav, povezanih s tvorbo zvezd in planetov." Fred priznava posebno vlogo Davida pri razmišljanju o "preučevanju panspermije v grozdih"; ko smo se pogovarjali o tem, je postalo jasno, da imamo vse koščke sestavljanke. Morali smo jih le sestaviti. "
Ta interdisciplinarni pristop k kozmologiji in eksobiologiji je tudi Freda in Davida pripeljal do vprašanja litopanspermije med samimi grozdi. Fred in David sta ponovno uporabila metode, razvite za raziskovanje širjenja življenja znotraj grozdov in pozneje uporabljena pri izvozu življenja z Zemlje na druge planete ne-sončnega sistema, da bi lahko sklepali, da "je mlajša grozda pogostejša življenje od zunaj, kot da bi živeli spontano. " In "Ko je grozd enkrat zasajen, ponuja učinkovit mehanizem za ojačanje za okužbo drugih članov" znotraj samega grozda.
Na koncu pa Fred in David ne moreta odgovoriti na vprašanje, kje in pod kakšnimi pogoji so se oblikovala prva semena življenja. Pravzaprav so pripravljeni priznati, da "če bi bil spontani izvor življenja dovolj pogost, ne bi bilo treba nobenega mehanizma panspermije, ki bi razložil prisotnost življenja."
Toda po mnenju Freda in Davida, ko se življenje nekje ustali, se ji je uspelo dokaj dobro sprehoditi.
Spisal Jeff Barbour
