Одна из фундаментальных тем астробиологии - это вопрос о происхождении и возможном распространении жизни во вселенной. Некоторые астробиологи давно предполагают, что жизнь распространяется в форме микробов, которые в результате ударов переходят от одного небесного тела к другому внутри обломков в виде метеоритов и, таким образом, переносят «семена жизни» с одной благоприятной для жизни планеты на другую. Астробиологи говорят при этом о так называемой панспермии. Недавнее исследование проливает новый свет на эту захватывающую теорию об обмене жизнью между планетами и за их пределами.
Команда Манасви Лингхэма из Технологического института Флориды вместе с коллегами из Швейцарской Политехнической школы Лозанны и Римского университета пишут на ресурсе Arxiv.org, а также в следующем выпуске «Астрономического журнала», что они изучили этот процесс, в ходе которого планеты бомбардируются каменными обломками, и задались вопросом, имеются ли в этих породах (в форме метеоритов, астероидов и комет, но, возможно, также и в форме космической пылью) потенциальные микробы, которые могли бы путешествовать от одной потенциально пригодной планеты к другой, а также в соседние системы, распространяя таким образом жизнь во вселенной.
С этой целью ученые разработали и представили сложную математическую модель. Она включает в себя такие аспекты, как вопрос о том, как долго такие микробы могут выжить в подобном путешествии, скорость распространения фрагментов, выброшенных с планеты, где имеется жизнь, и катапультированных в космос, а также скорость их выброса, перемещения и столкновения. Таким образом, исследователи надеются лучше оценить шансы и вероятность межзвездной панспермии - то есть распространения жизни через панспермию не только внутри планетной системы, но и между соседними солнечными или планетными системами и за их пределами.
В своем исследовании авторы показывают, что «взаимосвязь между двумя обитаемыми планетными системами может быть использована в качестве эффективного диагностического инструмента для межзвездной панспермии - при условии, что скорость микробных фрагментов выброса больше, чем относительная скорость самих домашних звезд, благодаря чему фрагменты вообще смогут покинуть свою домашнюю систему.
С этой целью астробиологи разработали параметры моделей для различных астрофизических сред и пришли к выводу, что рассеянные звездные скопления и шаровые скопления (то есть компактно организованные звездные скопления) являются лучшими целями для оценки степени межзвездной панспермии.
«Вы можете сравнить это с цепной реакцией в ядерном реакторе», - объясняет Лингхэм, добавляя: «Жизнь на планетах может быть вызвана столкновением с содержащими жизнь объектами, которые попадают на благоприятную для жизни планету. Кроме того, жизнь, которая уже существует на такой планете, тоже может быть катапультирована в космос и, таким образом, распространиться по нескольким другим планетам».
Помимо этого механизма панспермии, некоторые ученые считают, что жизнь также может возникать в неживых системах, и при этом речь идет о так называемом абиогенезе. Но и в этом направлении команда Лингхэма исследовала, насколько эффективно жизнь может достигать соседних планет с помощью панспермии: «Что мы можем показать, так это то, что были и существуют определенные среды, в которых панспермия более вероятна, чем в других. Мы также показываем, что существует количественная разница между вероятными панспермией и абиогенезом. В то время как панспермия имеет прямое влияние на развитие жизни на планете, абиогенез означает, что жизнь в разных мирах также может возникать совершенно независимо друг от друга».
По словам Лингхэма, новое исследование может не только помочь лучше понять, какие планеты могут быть «заражены» жизнью путешествующими организмами; это также могло бы пробудить понимание того, не связана ли жизнь на Земле (и, следовательно, мы сами) с другими формами жизни, как минимум, в Солнечной системе.
Например, если микробы обнаружатся на Марсе, неизбежно возникнет вопрос, были ли они вызваны к жизни земными микробами, то есть панспермией: «Если мы когда-нибудь обнаружим жизнь на Марсе, мы должны будем разработать действительно хорошие диагностические инструменты, чтобы понять, является ли эта жизнь на самом деле вторым генезисом, полностью независимым от Земли, или эта жизнь происходит с Земли». В конце концов, имеются достаточные свидетельства того, что ранний Марс действительно был благоприятен для жизни. «В принципе, однако, жизнь вполне могла сначала зародиться на Марсе, умереть там или отступить в марсианские подземелья, а затем оттуда в результате столкновения быть выброшена в направлении Земли и попасть на нее. Вот и думайте теперь, а может мы действительно все родом с Марса?»
