Галактическая панспермия: межзвездная пыль может переносить жизнь от звезды к звезде

Теория панспермии утверждает, что жизнь существует в космическом пространстве и распространяется между планетами, звездами и даже галактиками астероидами, кометами, метеорами и планетоидами. Согласно ей, около 4 миллиардов лет назад жизнь началась на Земле после того, как микроорганизмы, путешествуя на обломках космического вещества, попали на поверхность нашей планеты. Уже долгие годы многие серьезные исследования посвящены доказательствам работоспособности различных аспектов этой теории.

Профессор Арджун Берра из Эдинбургского университета предлагает еще один возможный метод транспортировки жизнеспособных молекул. Согласно его недавнему исследованию, космическая пыль, которая периодически вступает в контакт с земной атмосферой, могла принести жизнь нашему миру миллиарды лет назад. Если это правда, этот же механизм может отвечать за распределение жизни во Вселенной.

В своем исследовании, которое недавно было опубликовано в журнале Astrobiology, проф. Берера рассмотрел возможность того, что космическая пыль может облегчить утечку частиц из атмосферы Земли. К ним относятся молекулы, которые указывают на существование жизни на Земле (так называемые биомаркеры), но также и микробную жизнь и молекулы, которые необходимы для жизни.

Потоки межпланетной пыли постоянно воздействуют на нашу атмосферу в количестве 100 000 кг (100 тонн) в день. Эта пыль имеет массу от 0,0000000000000000001 грамма до 1 грамма и может достигать скорости от 10 до 70 км/с. В результате эта пыль способна воздействовать на Землю с достаточной энергией, чтобы выбить молекулы из атмосферы в космос.

Эти молекулы состоят в основном из тех, которые присутствуют в термосфере. На такой высоте это обычно простые частицы – такие как молекулярный азот и кислород. Но известно, что даже на этих больших высотах существуют крупные частицы, которые способны укрывать бактерии или органические молекулы.

Доктор Берера пишет: «Частицы, которые находятся в термосфере или выше, при столкновении с космической пылью, могут быть смещены, изменены по форме или унесены входящей космической пылью. Это может иметь последствия для погоды и ветра, но наиболее волнующей является вероятность того, что такие столкновения могут дать частицам в атмосфере необходимую скорость вылета и траекторию восходящего движения, чтобы избежать гравитации Земли».

Конечно, процесс утечки молекул из нашей атмосферы имеет определенные препятствия. Во-первых, для этого требуется достаточная направленная вверх сила, способная ускорить частицы. Во-вторых, если эти частицы находятся слишком низко (в стратосфере или ниже), плотность атмосферы на этих высотах создаст сопротивление, которое замедляет движущиеся вверх частицы.

Кроме того, в результате быстрого восходящего движения эти частицы подвергаются огромному нагреву до точки испарения. Таким образом, хотя ветер, освещение, извержения вулканов и т. д. активно перемещают пыль и микроорганизмы на более низких высотах, они не смогли бы ускорить частицы до такой степени, что они могли бы достичь ускоряющейся скорости. С другой стороны, в верхней части мезосферы и термосферы частицы не будут сильно страдать или нагреваться.

Таким образом, Берра приходит к выводу, что только атомы и молекулы, которые уже найдены в более высокой атмосфере, могут быть перемещены в космическое пространство столкновениями с приходящими из него частицами. Механизм их перемещения там, вероятно, будет состоять из подхода с двойным состоянием, благодаря чему их сначала бросают в нижнюю термосферу или выше каким-либо механизмом, а затем продвигают еще сильнее при столкновении с быстрой космическим пылью.

После вычисления скорости, с которой космическая пыль воздействует на нашу атмосферу, Берера пришел к выводу, что молекулы, которые существуют на высоте 150 км или выше над земной поверхностью, будут выброшены за пределы гравитации Земли. Тогда эти молекулы попали бы в околоземное пространство, где их могли бы захватить пролетающие объекты, такие как кометы, астероиды или другие околоземные объекты, и переносить на другие планеты.

Естественно, это ставит еще один важный вопрос, а именно: могут ли микроорганизмы выживать в космосе. Но, как отмечает Берера, предыдущие исследования подтвердили это.

«Если некоторые микроорганизмы справятся с опасным путешествием вверх и вне земного притяжения, остается вопрос, насколько хорошо они выживут в суровых условиях космоса. Бактериальные споры оставлены на внешней стороне Международной космической станции на высоте ~ 400 км, в почти вакуумной среде пространства, где почти нет воды, значительного излучения и температур от 332 К на стороне Солнца до 252 К на теневой стороне, и выжили 1,5 года».

Еще одна вещь, которую Берера считает удивительной: случай тихоходок, восьминогих микроскопических животных, близких к членистоногим. Предыдущие эксперименты показали, что этот вид способен выживать в космосе, будучи невероятно устойчивым как к радиации, так и высыханию. Таким образом, возможно, что такие организмы, если бы они были выброшены из верхней атмосферы Земли, могут выжить достаточно долго, чтобы попасть на другую планету

В итоге, эти находки показывают, что большие катастрофы вроде столкновения с астероидами могут быть не единственным механизмом, ответственным за жизнь, переносимую между планетами, как ранее думали сторонники теории панспермии. Как заявил Берера в пресс-релизе Университета Эдинбурга:

«Предположение о том, что столкновения космической пыли могут распространять организмы на огромные расстояния между планетами, создает некоторые захватывающие перспективы того, как возникла жизнь и атмосфера планет. Потоки быстрой космической пыли обнаруживаются во всех планетных системах и могут быть общим фактором в распространении жизни».

В дополнение к новому подходу к панспермии, исследование Береры также имеет большое значение, когда речь заходит о том, как жизнь эволюционировала на Земле. Если бы биологические молекулы и бактерии непрерывно выходили из атмосферы Земли в течение своего существования, это могло бы означать, что они все еще могут существовать в Солнечной системе, возможно, внутри комет и астероидов.

Эти биологические образцы, если бы их удалось получить и изучить, уточнили бы сроки эволюции микробной жизни на Земле. Также возможно, что земные бактерии выживают сегодня на других планетах, возможно на Марсе или других телах, где они заперты в вечной мерзлоте или льду. Эти колонии были бы в основном временными капсулами, содержащими законсервированную жизнь, которая может насчитывать миллиарды лет.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *