Kujutise krediit: NASA
Tundub, et asjad hakkavad lihtsaks minema, siis muutuvad keerukamaks. Elu on selline. Ja võib-olla polegi see mõte tõesem kui siis, kui uurime elu päritolu. Kas varaseimad üherakulised eluvormid ühinesid siin Maa peal orgaanilistest molekulidest? Või on võimalik, et - nagu võililled, kes võrsuvad sporaalselt kevadise rohu kohal - kannavad kosmilised tuuled elusaid asju maailmast maailma juurduda ja õitseda? Ja kui see on nii, siis kui täpselt selline “dia-spora” tekib?
450 aastat enne ühist ajastut tegi kreeka filosoof Ioniast pärit kreeka filosoof Anaxagoras ettepaneku, et kõik elusad asjad saaksid alguse teatud üldlevinud „elu seemnetest”. Tänapäevane arusaam sellistest “seemnetest” on palju keerukam kui miski, mida Anaxagoras oskas arvata - piirdudes lihtsate vaatlustega elusate asjade kohta, nagu lootustandev taim ja õitsev puu, roomav ja sumisev putukas, loom või kõndiv inimene; rääkimata loodusnähtustest, nagu heli, tuul, vikerkaar, maavärinad, eclipses, päike ja kuu. Anaxagoras oskas oma mõtetes üllatavalt kaasaegseks jääda, võis detailide osas vaid aimata ...
Umbes 2300 sada aastat hiljem - 1830. aastatel - kinnitas Rootsi keemik Jackob Berzelius, et teatud taevast langenud meteoriitides leiti süsinikuühendeid. Berzelius ise leidis siiski, et need karbonaadid olid Maa enda päritolu -, kuid tema leid aitas kaasa teooriatele, mida toetasid hilisemad mõtlejad, sealhulgas arst H.E. Richter ja füüsik lord Kelvin.
Panspermia sai oma esimese tõelise käsitluse Hermann von Helmholtz 1879. aastal, kuid see oli teine Rootsi keemik - 1903. aastal Nobeli preemia saanud Svante Arrhenius -, kes populariseeris kosmosest pärit elu mõistet 1908. aastal. Võib-olla üllataval kombel tugines see teooria arusaamal, et Päikese - ja teiste tähtede - kiirgusrõhk "puhus" mikroobe umbes nagu pisikesed päikesepaadid - ja mitte kivises meteoriidist süsinikuühendite leidmise tagajärjel.
Teooria, et lihtsad eluvormid rändavad väljundites teistest maailmadest? mis on põimitud suurte objektide mõjul planeetide pinnalt plahvatanud kivisse - on “litopanspermia” alus. Sellel hüpoteesil on mitmeid eeliseid - maakera mineraalide leiukohtades leiduvate keelte leidmisel leitakse sageli lihtsaid ja vastupidavaid eluvorme. Maailmad - nagu meie oma või Mars - plahvatavad aeg-ajalt asteroidide ja komeetide poolt, mis on piisavalt suured, et põgeneda kiirusel ületavate kivide korral kividega. Kivimites sisalduv mineraal võib kaitsta mikroobid löögi ja kiirguse eest (mis on seotud löögikraatritega), aga ka Päikese tugeva kiirguse eest, kuna kivised meteoorid liiguvad läbi kosmose. Ka kõige raskematel eluvormidel on võimalus püsima jääda vaakumis, minnes staasi - vähendades keemilise interaktsiooni nullini, säilitades samas bioloogilise struktuuri piisavalt hästi, et seda hiljem sulatada ja paljuneda soolasemas keskkonnas.
Tegelikult on maa peal teadusliku analüüsi jaoks saadaval mitu näidet sellisest väljutusest. Kivised meteoorid võivad hõlmata orgaaniliste materjalide väga keerukaid vorme (leitud on süsinikkondiitreid, mis sisaldavad amino- ja karboksüülhappeid). NASA-taoliste asutuste valduses on eriti Marsist pärit kivistunud jäänused - ehkki mitmesuguste mittemahepõllumajanduslike tõlgenduste kohaselt -. “Litopanspermia” teooria ja praktika näevad väga paljulubavad - ehkki selline teooria saab selgitada vaid seda, kust kõige lihtsamad eluvormid pärinevad - ja mitte seda, kuidas see alguse sai.
29. aprillil 2005 avaldatud artiklis "Lithopanspermia tähtkujude moodustumise klastrites" arutavad kosmoloogid Fred C. Adams Michigani ülikooli teoreetilise füüsika keskuse keskuses ja David Spergel Princetoni ülikooli astrofüüsikaliste teaduste osakonnast süsiniku chondrite jaotumise tõenäosust. mikroobide elust varajastes täheklastrites. Duo sõnul "suurenevad bioloogilise materjali leviku võimalused ühest süsteemist teise märkimisväärselt ... süsteemide läheduse ja madala suhtelise kiiruse tõttu".
Autorite sõnul on varasemates uuringutes uuritud tõenäosust, et elukandvad kivimid (kaaludes tavaliselt üle 10 kg) mängivad rolli elu levimisel isoleeritud planeedisüsteemides ja leidnud, et nii meteroidide kui ka bioloogilise ülekande tõenäosus on äärmiselt suur madal. ” Kuid "ülekandumise tõenäosus suureneb rahvarohkemas keskkonnas" ja "Kuna planeedi moodustumise ajakava ja aeg, mil noored tähed loodetakse sündida klastrites, on umbes võrreldavad (umbes 10–30 miljonit aastat), on planeedi moodustumise prahil head võimalused kanda üle ühest päikesesüsteemist teise. ”
Lõppkokkuvõttes järeldavad Fred ja David, et „noored täheparved pakuvad tõhusat vahendit kivise materjali siirdamiseks päikesesüsteemist päikesesüsteemi. Kui mõni sündimuse agregaadis olev süsteem toetab elu, siis suudavad paljud teised klastri süsteemid elu kandvaid kivisid lüüa. ”
Selle järelduse tegemiseks viis duo läbi arvuliste arvutuste seeria, et hinnata kivide väljutuskiiruse jaotust suuruse ja massi alusel. Samuti vaadeldi tähtede moodustamise varajaste rühmade ja klastrite dünaamikat. See oli hädavajalik, et aidata kindlaks määrata naabruses asuvate süsteemide planeetide kivide taastumise määra. Lõpuks pidid nad tegema teatud eeldused elu kapseldatud materjalide sageduse ja nendesse sisseehitatud eluvormide püsivuse kohta. Kõik see viis arusaamiseni, et "klasteris võiks oodata eeldatavat arvu litopanspermia juhtumeid".
Tuginedes selle järelduse tegemiseks kasutatud meetoditele ja mõeldes ainult Päikesesüsteemide praeguste vahemaade osas, hindas duo tõenäosust, et Maa on elu teistesse süsteemidesse eksportinud. Üle eluea Maal (umbes 4,0 Byr) on Fredi ja Taaveti hinnangul Maa välja heitnud umbes 40 miljardit elu kandvat kivi. Hinnanguliselt 10 biokivist aastas maandub peaaegu üks (0,9) planeedile, mis sobib edasiseks kasvuks ja vohamiseks.
Enamik kosmolooge kipub tegelema universumi kui terviku päritolu nn rasketeaduslike küsimustega. Fred ütleb, et tema jaoks on eksobioloogia sisuliselt huvitav ning et ta ja "David olid 1981. aastal New Yorgis suvetudengid", kus nad töötasid "planeetide atmosfääri ja kliimaga seotud teemadel, teemadel, mis on lähedased eksobioloogia küsimustele". Fred ütleb ka, et "veedab terve osa uurimisajast tähe ja planeedi moodustumisega seotud probleemide korral". Fred tunnistab Taaveti erilist rolli “klastrites panspermia uurimise idee” väljamõtlemisel; kui sellest rääkisime, sai selgeks, et meil on kõik pusletükid olemas. Me pidime nad lihtsalt kokku panema. ”
See interdistsiplinaarne lähenemisviis kosmoloogiale ja eksobioloogiale pani Fredi ja Davidi ka uurima klastrite endi vahelist litopanspermia küsimust. Kasutades taas meetodeid, mis on välja töötatud klastrites elu levimise uurimiseks ja mida hiljem rakendati elu eksportimisel Maalt endaga teistele päikesesüsteemi mittekuuluvatele planeetidele, suutsid Fred ja David järeldada, et „noor klaster püüab suurema tõenäosusega elu väljastpoolt kui spontaanselt elu loomiseks. ” Ja kui klaster on külvatud, pakub see klastri tõhusa võimendusmehhanismi teiste liikmete nakatamiseks.
Lõppkokkuvõttes ei suuda Fred ja David siiski vastata küsimusele, kus ja millistel tingimustel elu esimesed seemned tekkisid. Tegelikult on nad nõus tunnistama, et "kui spontaanne elu päritolu oleks piisavalt tavaline, poleks elu olemasolu selgitamiseks vaja mingit panspermiamehhanismi".
Kuid Fredi ja Taaveti sõnul õnnestub elus korda saada, kui elu on kuskil jalus jalule jõudnud.
Kirjutanud Jeff Barbour
