لأكثر من قرن ، جادل أنصار Panspermia بأن الحياة تتوزع في جميع أنحاء مجرتنا عن طريق المذنبات والكويكبات والغبار الفضائي والكواكب. لكن في السنوات الأخيرة ، جادل العلماء بأن هذا النوع من التوزيع قد يتجاوز أنظمة النجوم وقد يكون كذلك بين المجرات في نطاق. حتى أن البعض اقترح آليات جديدة مثيرة للاهتمام لكيفية حدوث هذا التوزيع.
على سبيل المثال ، يُقال عمومًا أن اصطدامات النيزك والكويكبات هي المسؤولة عن ركل المواد التي من شأنها نقل الميكروبات إلى الكواكب الأخرى. ومع ذلك ، في أ دراسة حديثة ، قام اثنان من علماء الفلك بجامعة هارفارد بفحص التحديات التي قد يمثلها ذلك واقترحوا وسيلة أخرى - وهي الأجسام التي ترعى الأرض التي تجمع الميكروبات من غلافنا الجوي ثم تنطلق في الفضاء السحيق.
الدراسة بعنوان ' تصدير الحياة الأرضية خارج النظام الشمسي باستخدام مقلاع الجاذبية للأجسام التي ترعى الأرض '، والذي يتم النظر فيه للنشر من قبلالمجلة الدولية لعلم الأحياء الفلكي. قام بتأليف الدراسة أمير سراج (طالب جامعي في جامعة هارفارد في علم الفلك) وأبراهام لوب - أستاذ العلوم فرانك بي بيرد جونيور ورئيس قسم علم الفلك بجامعة هارفارد.
تنص نظرية Lithopanspermia على أنه يمكن مشاركة الحياة بين الكواكب داخل نظام كوكبي. الائتمان: ناسا
لتقسيمها ، هناك عدة إصدارات من نظرية البانسبيرميا. هناك lithopanspermia ، فكرة أن الصخور المنبعثة من الاصطدامات هي المسؤولة عن انتشار الميكروبات من كوكب إلى كوكب. ثم هناك البديل الأكبر ، حيث تكون الكويكبات والمذنبات بين النجوم مسؤولة عن توزيع الحياة بين أنظمة النجوم وربما حتى المجرات. لخصه سراج لـ Universe Today عبر البريد الإلكتروني:
'النظريات التقليدية ل panspermia تفترض أن تأثيرات الكواكب يمكن أن تسرع الحطام من مجال الجاذبية للكوكب ، وربما حتى خارج مجال جاذبية النجم المضيف. من بين المشكلات الأخرى ، غالبًا ما يكون هذا الحطام صغير الحجم ، مما يوفر حماية قليلة من الإشعاع الضار لأي ميكروبات يحتمل أن تكون مغلقة أثناء رحلة الحطام عبر الفضاء. '
بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب الطريقة التقليدية للتعامل مع البانسبيرميا عملية تقوم على حد سواء بتضمين الميكروبات في الصخور ولكنها توفر أيضًا طاقة كافية لإخراجها من الأرض ونظام Sola3r. هذه ليست مهمة سهلة ، بالنظر إلى أن الجسم يحتاج إلى السفر بسرعة 11.2 كم / ثانية (7 ميل / ثانية) فقط للهروب من جاذبية الأرض و 42.1 كم / ثانية (26 ميل / ثانية) للهروب من النظام الشمسي.
في المقابل ، قام سراج ولوب بفحص ما إذا كان من الممكن وجود مذنبات طويلة المدى أو أجسام بين النجوم (مثل 'أولا و ج / 2019 Q4 بوريسوف ) لنشر الحياة. سيتكون هذا من دخول هذه الأجسام إلى الغلاف الجوي للأرض ، وتلتقط الميكروبات - التي تم اكتشافها على ارتفاع يصل إلى 77 كيلومترًا (48 ميل) فوق السطح - والحصول على مقلاع ثقالي يمكن أن يرسلها خارج النظام الشمسي.
انطباع الفنان عن أول كويكب / مذنب بين النجوم ، 'أومواموا'. تم اكتشاف هذا الكائن الفريد في 19 أكتوبر 2017 بواسطة تلسكوب Pan-STARRS 1 في هاواي. الائتمان: ESO / M. كورنميسر
وأوضح سراج أنه بالمقارنة مع الأجسام التي تؤثر على السطح ، فإن هذه الآلية تقدم عددًا من المزايا:
'إحدى ميزات مذنب طويل الأمد أو جسم بين نجمي يلتقط الميكروبات من أعلى الغلاف الجوي للأرض هو أنها يمكن أن تكون كبيرة جدًا (من مئات الأمتار إلى عدة كيلومترات) ومضمونة لإخراجها من النظام الشمسي عن طريق المرور على مسافة قريبة جدًا الى الارض. وهذا يسمح للميكروبات بأن تصبح محاصرة في زوايا وشقوق الجسم واكتساب حماية كبيرة من الإشعاع الضار حتى تظل على قيد الحياة بحلول الوقت الذي تواجه فيه نظامًا كوكبيًا آخر '.
لتقييم هذا الاحتمال ، قام سراج ولوب بتقييم السحب الذي قد يحدثه الغلاف الجوي للأرض على جسم ما بين النجوم ، بالإضافة إلى تأثير الجاذبية المقلاع. سمح لهم ذلك بتقييد أحجام وطاقات الأجسام التي يمكنها تصدير الميكروبات من الغلاف الجوي للأرض إلى الكواكب والأنظمة الكوكبية الأخرى.
وأضاف سراج: 'استخدمنا بعد ذلك المعدلات المرصودة للمذنبات طويلة الأمد والأجسام بين النجوم لمعايرة عدد المرات التي نتوقع حدوث مثل هذه العملية فيها على مدار الوقت الذي كانت فيه الحياة موجودة على الأرض'. من هذا ، وجدوا أنه على مدار عمر الأرض (4.54 مليار سنة) سيكون ما يقرب من 1 إلى 10 مذنبات طويلة الأمد و1 إلى 50 جسمًا بين النجوم لتصدير الحياة الميكروبية من الغلاف الجوي للأرض.
انطباع الفنان عن الكائن بين النجوم ، 'أومواموا ، الذي يعاني من إطلاق الغازات أثناء مغادرته نظامنا الشمسي. الائتمان: ESA / Hubble / NASA / ESO ، M. Kornmesser
قدروا كذلك أنه إذا كانت الحياة الميكروبية موجودة فوق ارتفاع 100 كيلومتر (ميل) في غلافنا الجوي ، فإن عدد أحداث التصدير سيزداد بشكل كبير إلى حوالي 10 ^ 5 (أي 100000!) على مدار عمر الأرض. هذا العمل يبني على البحث السابق التي أظهرت أن الأجسام بين النجوم قد تكون شائعة في نظامنا الشمسي. كما يوضح سراج:
'أحد الجوانب المثيرة لهذه الورقة هو أنها توفر عملية ملموسة لإخراج الصخور الكبيرة من النظام الشمسي المحملة بميكروبات الأرض. ثم تصبح العمليات الديناميكية لهذه الصخور محاصرة في أنظمة كوكبية أخرى تم كتابتها عن سابقا ، لذلك تغلق هذه الورقة ، بمعنى ما ، الحلقة لعملية ملموسة واحدة يمكن بواسطتها نقل الحياة من الأرض إلى كوكب آخر. '
عندما يمر الجسم بين النجمي التالي عبر نظامنا ، يجب أن نتساءل بطبيعة الحال ، 'هل هذا الشخص يحمل بذرة الحياة إلى نظام نجمي آخر؟' في هذا الصدد ، يجب أن نسأل أنفسنا ما إذا كانت هذه هي الطريقة التي بدأت بها الحياة على الأرض ، منذ مليارات السنين. إذا كانت الأجسام بين النجوم هي الوسيلة التي تنتشر من خلالها الحياة الميكروبية إرسال مهمة إلى اعترض واحد ودراستها عن كثب يجب أن تكون أولوية علمية قصوى في السنوات القادمة!
قراءة متعمقة: arXiv