За последние несколько десятилетий ученые узнали одну вещь: жизнь на Земле, возможно, зародилась очень рано. Возраст Земли составляет около 4,53 миллиарда лет, и некоторые свидетельства показывают, что простая жизнь существовала здесь по крайней мере 3,5 миллиарда лет назад. Некоторые свидетельства указывают на то, что жизнь была здесь еще до этого, всего примерно через 500 миллионов лет после образования Земли, когда она остыла. Жизнь должна была быть чрезвычайно простой, но, возможно, она была там.
Но жизнь, возможно, зародилась не здесь. Исследователи сомневаются, было ли достаточно времени для спонтанного возникновения жизни в условиях ранней Земли.
Новое исследование рассматривает идею о том, что космическая пыль может быть ответственна за распространение жизни по всей галактике посредством панспермии. Жизнь возникла в другом месте и была доставлена на молодую Землю. Это не новая идея, но в этой работе автор подсчитывает, как быстро это могло бы произойти.
Исследование называется “Возможность панспермии в Глубоком Космосе с помощью планетарных пылинок”. Единственный автор - З.Н. Османов из Школы физики Тбилисского свободного университета в Грузии.
Сколько бы мы ни размышляли и не исследовали происхождение жизни, мы не знаем, как она зарождается. “Ясно, что главной проблемой является происхождение жизни или абиогенез, детали которого нам до сих пор неизвестны”, - пишет Османов.
Но это как-то началось. Оставив пока в стороне первоначальный вид жизни, Османов переходит к тому, как она могла распространяться.
“Исходя из предположения, что частицы планетарной пыли могут ускользать от гравитационного притяжения планеты, мы рассматриваем возможность того, что частицы пыли могут покинуть звездную систему под действием радиационного давления”, - пишет Османов.
Идея о том, что сама жизнь может путешествовать в космосе на кометах и астероидах, знакома многим людям. Когда эти объекты врезаются в планеты, возникает мысль, что жизнь автостопом обеспечена, и если есть ниша, которую она может использовать, она так и сделает. Но как простая пыль может достичь того же?
Чтобы пыль могла нести жизнь, она должна происходить от планеты, на которой есть жизнь. Это может произойти при определенных обстоятельствах. Исследования показывают, что частицы пыли с Земли в атмосфере планеты на большой высоте могут рассеиваться на крупинках космической пыли. В статье 2017 года в журнале Astrobiology показано, как сверхскоростная космическая пыль может взаимодействовать с земной пылью, создавая мощные импульсные потоки. Небольшая часть частиц планетарной пыли может быть ускорена настолько, чтобы избежать притяжения планеты.
Освободившись от притяжения своей планеты, пыль затем оказывается во власти давления звездного излучения. “Если подобный сценарий будет иметь место в других системах, частицы планетарной пыли, уже свободные от гравитационного поля планеты, могут вырваться из звездной системы за счет давления излучения и начальной скорости, распространяя жизнь в космосе”, - объясняет Османов.
Жизнь должна быть очень выносливой, чтобы выжить на пылинке, путешествующей в межзвездном пространстве. Она должна избегать таких опасностей, как радиация и тепло. Если сама жизнь не смогла бы этого сделать, возможно, сложные молекулы, которые приводят к возникновению жизни, смогли бы. Если мы допустим, что это возможно, следующий вопрос касается того, как быстро она могла бы распространиться.
“Было показано, что в течение 5 миллиардов лет пылинки достигнут 105 звездных систем, и, принимая во внимание уравнение Дрейка, было показано, что вся галактика будет полна планетарных пылевых частиц”, - объясняет Османов.
Османов указывает на другие исследования панспермии и на то, как это может происходить в окрестностях нашей галактики. “В частности, было указано, что благодаря давлению солнечной радиации мелкие частицы пыли, содержащие живые организмы, могут добраться до ближайшей солнечной системы, Альфы Центавра, за девять тысяч лет”, - пишет Османов. Нашим мощным ракетам, таким как Space Launch System и Falcon Heavy, потребуется более 100 000 лет, чтобы совершить путешествие.
Это интригующая идея. Османов подсчитал, что значительное количество пылинок выживет в межзвездном пространстве с жизнью или нетронутыми сложными молекулами. Но в какой-то момент его мышление сбивается с пути. Он делает смелый шаг за пределы наших нынешних знаний, когда пишет: “С другой стороны, естественно предположить, что количество планет с хотя бы примитивной жизнью должно быть огромным”. Это может быть естественным предположением, но доказательств тому, что это правда, мало.
Работая со статистическим подходом к уравнению Дрейка, Османов пишет, что количество планет, на которых развилась жизнь, составляет “порядка 3 × 107.
“Это значение настолько велико, что если частицы пыли могут преодолевать расстояние порядка нескольких сотен световых лет, можно сделать вывод, что MW диаметром 100 000 световых лет должен быть полон сложных молекул, распределенных по всей галактике”, - объясняет Османов. “Даже если мы предположим, что за это время жизнь будет уничтожена, подавляющее большинство сложных молекул останется нетронутым”.
Это очень интересная работа. Но самое неприятное во всей этой теме то, что мы до сих пор не знаем, как появляется жизнь и как часто она появляется.
Османов утверждает, что количество планет с примитивной жизнью огромно. Мы этого не знаем. Планеты чрезвычайно сложны, и существует ошеломляющее количество переменных. Даже если существует огромное количество планет с примитивной жизнью, многие из них будут массивнее Земли. Смогут ли частицы пыли, несущие жизнь, или сложные органические молекулы вырваться, например, из-под гравитационного воздействия Суперземель?
Это исследование показывает, как жизнь, или, по крайней мере, ее строительные блоки, могут покинуть планеты и пережить межзвездное путешествие в другой мир. Если это правда, и панспермия может объяснить появление жизни на Земле так скоро после того, как она сформировалась и остыла, то это меняет наше понимание нашего происхождения и даже остальной Вселенной.
Но мы не знаем, насколько это верно, и мы до сих пор не знаем, как зарождается жизнь.
Дополнительные материалы
