Obrazový kredit: NASA
Zdá se, že věci začínají jednoduše a pak se stávají složitější. Život je takový. A snad nikde není tato představa pravdivější, než když zkoumáme původ života. Spojily se nejstarší jednobuněčné formy života z organických molekul tady na Zemi? Nebo je možné, že - jako pampelišky, které se vracejí do spory nad jarní trávou - kosmické větry nesou živé věci ze světa do světa později, aby se zakořenily a vzkvétaly? A pokud tomu tak je, jak přesně se taková „dia-spora“ vyskytuje?
450 let před běžnou dobou řecký filosof Anaxagoras z Ionie navrhl, aby všechny živé věci vytryskly z určitých všudypřítomných „semen života“. Dnešní představa o takových „semenech“ je mnohem sofistikovanější než cokoli, co si Anaxagoras dokázal představit - omezeno na jednoduchá pozorování živých věcí, jako je pučící rostlina a kvetoucí strom, plazící se a bzučící hmyz, okopávající zvíře nebo chodící člověk; příliš nemluvě o přírodních jevech, jako je zvuk, vítr, duhy, zemětřesení, zatmění, Slunce a Měsíc. Překvapivě moderní myšlenka, Anaxagoras mohl jen hádat, pokud jde o podrobnosti ...
Asi o 2300 stovek let později - během třicátých let 20. století - švédský lékárník Jack Jack Berzelius potvrdil, že sloučeniny uhlíku byly nalezeny v určitých meteoritech „padlých z nebe“. Berzelius sám však tvrdil, že tyto uhličitany byly kontaminanty pocházejícími ze samotné Země - ale jeho nález přispěl k teoriím navrhovaným pozdějšími mysliteli, včetně lékaře H.E. Richter a fyzik lord Kelvin.
Panspermia dostala své první skutečné ošetření Hermannem von Helmholtzem v roce 1879, ale byl to další švédský chemik - nositel Nobelovy ceny za rok 1903, který zvítězil Svante Arrhenius -, který popularizoval koncept života pocházející z vesmíru v roce 1908. Možná je překvapivě, že tato teorie byla založena na myšlence, že radiační tlak ze Slunce - a dalších hvězd - „vyfukoval“ mikroby asi jako malé sluneční plachty - a ne jako výsledek nalezení sloučenin uhlíku v kamenném meteoritu.
Teorie, že jednoduché formy života cestují v ejekci z jiných světů? základem pro „lithopanspermii“ je zabudovaná do skály vystřelené z planetárních povrchů nárazem velkých objektů. Tato hypotéza má řadu výhod - jednoduché, mrazivé formy života se často vyskytují v ložiscích nerostných surovin na Zemi v zakazujících lokalitách. Světy - jako je náš nebo Mars - jsou občas vystřeleny asteroidy a komety dostatečně velké, aby vrhaly skálu rychlostí převyšující únikové rychlosti. Minerály ve skalách mohou chránit mikroby před nárazem a zářením (spojené s rázovými krátery) a tvrdým zářením od Slunce, když se kamenné meteory pohybují vesmírem. Nejtěžší formy života mají také schopnost přežít v chladném vakuu tím, že se dostanou do stázy - redukují chemické interakce na nulu při zachování biologické struktury dostatečně dobře, aby se později roztát a množily se ve zdravějších prostředích.
Ve skutečnosti je nyní na Zemi k dispozici několik příkladů takové ejekce pro vědeckou analýzu. Kamenité meteory mohou zahrnovat některé velmi sofistikované formy organických materiálů (byly nalezeny uhlíkaté chondrity, které zahrnují amino a karboxylové kyseliny). Zejména zkamenělé zbytky z Marsu - i když podléhají různým neorganickým interpretacím - jsou v držení institucí, jako je NASA. Teorie a praxe „lithopanspermie“ vypadá velmi slibně - ačkoli taková teorie může vysvětlit, odkud pocházejí nejjednodušší formy života - a ne, jak vzniklo.
V článku nazvaném „Lithopanspermia ve hvězdokupách“, zveřejněném 29. dubna 2005, kosmologové Fred C. Adams z University of Michigan University of the teoretical Physics a David Spergel z Katedry astrofyzikálních věd Princeton University diskutují o pravděpodobnosti distribuce uhlíkatých chondritů mikrobiálního života v časných hvězdokupách. Podle dua je „šance na šíření biologického materiálu z jednoho systému do druhého značně zvýšena ... díky těsné blízkosti systémů a nízkým relativním rychlostem.“
Podle autorů se předchozí studie zaměřily na pravděpodobnost, že život nesoucí horniny (obvykle přesahující 10 kg) hrají roli v šíření života v izolovaných planetárních systémech a zjistily, že „šance na meteroidní i biologický přenos jsou mimořádně vysoké nízký." Nicméně „šance na zvýšení přenosu ve více přeplněných prostředích“ a „Protože časové měřítko pro formaci planety a čas, kdy se očekává, že mladé hvězdy budou žít v klastrech narození, jsou zhruba srovnatelné, asi 10 - 30 milionů let, trosky z formování planety mají dobrá šance na přesun z jedné sluneční soustavy do druhé. “
Nakonec Fred a David uzavírají „mladé hvězdokupy poskytují účinný způsob přenosu skalního materiálu ze sluneční soustavy do sluneční soustavy. Pokud nějaký systém v porodním agregátu podporuje život, pak mnoho dalších systémů v klastru dokáže zachytit skály nesoucí život. “
Abychom dospěli k tomuto závěru, provedlo duo „řadu číselných výpočtů k odhadu rozložení rychlostí vyhazování hornin“ na základě velikosti a hmotnosti. Zvažovali také dynamiku skupin a uskupení raných hvězdných hvězd. To bylo zásadní pro stanovení míry znovuzískání hornin planetami v sousedních systémech. Nakonec museli udělat určité předpoklady ohledně frekvence materiálů zapouzdřených do života a přežití životních forem v nich zabudovaných. To vše vedlo k pocitu „očekávaného počtu úspěšných lithopanspermiových událostí na klastr“.
Na základě metod používaných k tomuto závěru a myšlení pouze z hlediska současných vzdáleností mezi slunečními soustavami, duo odhadlo pravděpodobnost, že Země exportovala život do jiných systémů. Během věku života na Zemi (asi 4,0 Byr) Fred a David odhadují, že Země vypustila asi 40 miliard životně důležitých kamenů. Z odhadovaných 10 bio-kamenů ročně přistane téměř 1 (0,9) na planetě vhodné pro další růst a proliferaci.
Většina kosmologů má sklon řešit „tvrdé vědecké otázky“ původu vesmíru jako celku. Fred říká, že „exobiologie je přirozeně zajímavá“ a že on a „David byli letní studenti společně v New Yorku v roce 1981“, kde pracovali na „otázkách souvisejících s planetární atmosférou a podnebím, otázkách blízkých otázkám exobiologie“. Fred také říká, že „tráví zdravý zlomek času výzkumu problémy souvisejícími s tvorbou hvězd a planet.“ Fred uznává Davidovu zvláštní roli při vymýšlení myšlenky pohledu na panspermii v klastrech; když jsme o tom mluvili, bylo jasné, že máme všechny kousky skládačky. Museli jsme je dát dohromady. “
Tento interdisciplinární přístup k kosmologii a exobiologii také vedl Freda a Davida, aby se podívali na otázku lithopanspermie mezi samotnými klastry. Fred a David znovu použili metody vyvinuté k prozkoumání proliferace života v klastrech a později aplikované na export života ze samotné Země na jiné planety nesolární soustavy. Fred a David dokázali dospět k závěru, že „mladý klastr pravděpodobně zachytí život zvenčí než spontánní vznik života. “ A „po nasazení poskytuje klastr účinný mechanismus zesílení, který infikuje ostatní členy“ v rámci samotného klastru.
Nakonec však Fred a David nedokážou odpovědět na otázku, kde a za jakých podmínek se vytvořila první semena života. Ve skutečnosti jsou ochotni připustit, že „pokud by spontánní původ života byl dostatečně běžný, nebylo by nutné, aby jakýkoli mechanismus panspermie vysvětlil přítomnost života.“
Ale podle Freda a Davida, jakmile se život někde stane oporou, dokáže se docela dobře obejít.
Napsal Jeff Barbour
