بانسبيرميا المجرة. إلى أي مدى يمكن أن تنتشر الحياة بشكل طبيعي في مجرة مثل درب التبانة؟
هل يمكن أن تنتشر الحياة في مجرة مثل درب التبانة دون تدخل تكنولوجي؟ هذا السؤال بلا إجابة إلى حد كبير. تتأرجح دراسة جديدة في هذا السؤال باستخدام محاكاة مجرة تشبه مجرة درب التبانة. ثم قاموا بدراسة هذا النموذج لمعرفة كيف يمكن أن تتحرك المركبات العضوية بين أنظمة النجوم.
ربما يكون السؤال المركزي في العلم هو 'كيف بدأت الحياة؟' ليس هناك سؤال أكبر ولا إجابة حتى الآن. سؤال ثانوي أكثر سهولة: 'هل يمكن أن تنتشر الحياة من نجمة إلى نجمة؟' هذه هي نظرية بانسبيرميا ، شيء صغير.
يطرح تاريخ الأرض سؤالًا مهمًا عندما يتعلق الأمر ببانسبيرميا. يعتقد العلماء أنه لم يكن هناك وقت كافٍ بين الوقت الذي تبرد فيه الأرض بدرجة كافية لتصبح صالحة للسكن وظهور الحياة. ليس كل العلماء يعتقدون ذلك بالطبع. هناك مجموعة من الأفكار حول هذا الموضوع. لكن يبقى السؤال: هل كان هناك ما يكفي من الوقت للحياة القائمة على الحمض النووي لتستمر بشكل مستقل على الأرض ، أم هل لعبت البانسبيرميا دورًا؟
في حين أن الكثير من الحديث حول البانسبيرميا يتعلق بأشكال الحياة البسيطة التي تتحرك بطريقة ما بين النجوم ، فإن الحديث الأكثر جدية يتعلق بحركة المركبات العضوية الضرورية للحياة. وجد العلماء بعض هؤلاء مركبات على المذنبات وأماكن أخرى في الفضاء. نحن نعلم الآن أنها ليست بالضرورة نادرة. فهل يمكن لهذه المركبات أن تتحرك من النظام الشمسي إلى النظام الشمسي؟
الدراسة الجديدة بعنوان ' Panspermia في مجرة تشبه درب التبانة . ' المؤلف الرئيسي هو رافائيل جوبات ، من معهد فيسيكا ، فالبارايسو ، تشيلي. الورقة متاحة على موقع ما قبل الطباعة arxiv.org.
إذن ، هل البانسبيرميا شيء؟ داخل نظام شمسي مثل نظامنا ، يبدو أنه ممكن. لقد هبطت النيازك من المريخ على الأرض ، وهذا دليل قوي جدًا. إذا كانت الصخور قادرة على القيام بالرحلة ، فلماذا لا توجد مواد كيميائية في تلك الصخور أو عليها؟ هل تستطيع الأبواغ أن تقوم بالرحلة بين النجوم؟
شرع فريق الباحثين في الإجابة على هذا السؤال. لقد عملوا مع مجرة محاكاة من MUGS ، و محاكاة مجرة غير متحيزة من McMaster . MUGS هي مجموعة من 16 مجرة محاكاة أنشأها باحثون في أوائل القرن الحادي والعشرين. في عام 2016 ، أضاف Gobat وآخرون نموذجًا معدلًا لسكن المجرة ، يسمى GH16.
المجرة المختارة هي g15784 . إنها أضخم بقليل من مجرة درب التبانة ولها تاريخ من الاندماجات الهادئة. لم يندمج مع أي شيء هائل جدًا لوقت طويل ، وهو يدور حوله عدة مجرات كروية.
ها هي المجرة المحاكاة المسماة g15784. تظهر في الصورة مجرتان كرويتان ، واحدة فوق مستوى المجرة والأخرى في الأسفل. حقوق الصورة: Gobat et al 2021.
قام الفريق بحساب مستوى القابلية للسكن لكل جسيم نجمي في المجرة. في هذه الحالة ، هذا يعني عدد النجوم ذات الكتلة المنخفضة المتسلسلة الرئيسية مع الكواكب الأرضية داخل مناطقها الصالحة للسكن. لقد اتبعوا GH16 للقيام بذلك. يأخذ GH16 في الحسبان الفلزية النجمية والكتلة الدنيا والقصوى وتاريخ التكوين والنطاقات الداخلية والخارجية لمنطقته الصالحة للسكن (HZ.)
كما درسوا تأثير انفجارات المستعرات الأعظمية على قابلية السكن. لب المجرة هو الجزء الأكثر كثافة سكانية في المجرة. لذلك على الرغم من وجود المزيد من الكواكب الصالحة للسكن هناك ، إلا أن هناك أيضًا المزيد من المستعرات الأعظمية المميتة. تعني الكثافة العالية للنجوم في القلب أن كل كوكب صالح للسكن لديه فرصة أكبر ليصبح غير صالح للسكن بواسطة مستعر أعظم. وفقًا للمؤلفين ، فإن المعادن العالية في القلب تقلل أيضًا من قابلية السكن. وهذا يجعل المنطقة الوسطى مكانًا صعبًا بالنسبة للبانسبيرميا.
نظرت المجموعة أيضًا في الأذرع الحلزونية لـ g15784. في حين أن كثافة النجوم مرتفعة أيضًا هناك ، وكذلك معدلات المستعر الأعظم (SNR) ، فإنها لم تؤثر على قابلية السكن كما هو الحال في الانتفاخ. نظروا أيضًا إلى قرص المجرة والهالة.
شكل من ثلاث لوحات من الورق يُظهر عمودًا مُسقطًا عند z = 0 وفي شريحة بعرض 1 kpc تمر عبر مركز g15784. يُظهر الجزء العلوي القيمة المتوسطة للصلاحية الطبيعية للسكن ، ويُظهر الوسط جزء المهد المحتمل في المجرة المحاكاة ، ويوضح الجزء السفلي جزء أهداف الاستعمار المحتملة. يظهر النجم الأرجواني أين ستكون الشمس إذا كانت هذه هي مجرة درب التبانة. حقوق الصورة: Gobat et al 2021.
أظهرت الدراسة أن البانسبيرميا ممكن على الأقل ، على الرغم من عدم وجود إجابة بسيطة على السؤال. ووجدوا أنه بينما يزداد متوسط قابلية السكن مع زيادة نصف قطر مركز المجرة ، بينما يكون احتمال وجود البانسبيرميا معكوسًا. هذا بسبب ارتفاع كثافة النجوم في الانتفاخ المجري.
لكن احتمال بانسبيرميا منخفض في القرص المركزي. هذا بسبب ارتفاع معدلات السوبرنوفا وانخفاض نسبة الهروب بسبب ارتفاع نسبة المعدن. لا تختلف القابلية للسكن الطبيعي كثيرًا في جميع أنحاء المجرة ، في حين أن احتمالية البانسبيرميا تختلف على نطاق واسع ، بعدة مرات من حيث الحجم.
لم يجد الفريق أي علاقة بين احتمالية وجود البانسبيرميا وإمكانية سكن الجسيم المستقبِل. (في هذه الدراسة ، يشير الجسيم إلى عدد كبير من النجوم ، بسبب الدقة المنخفضة للمحاكاة.)
أخيرًا ، وجدوا أن البانسبيرميا أقل فاعلية من تطور البريبايوتك في الموقع ، على الرغم من أنهم يقولون إنهم لا يستطيعون تحديد ذلك بدقة.
في الختام ، أشار المؤلفون إلى العديد من المحاذير للعمل. '... أولاً ، يتضمن العديد من العوامل التي اعتبرناها ثوابت غير معروفة (على سبيل المثال ، جزء التقاط الأبواغ بواسطة الكواكب المستهدفة ، والعلاقة بين قابلية السكن ووجود الحياة ، والسرعة النموذجية للأجسام بين النجوم ، والقيمة المطلقة للهروب جزء من المركبات العضوية بين النجوم من الكواكب المصدر). ونتيجة لذلك ، فإنهم يعتبرون أن نتائجهم '... بطبيعة الحال أكثر نوعية من الكمية'.
كما يحذرون من أنه في حين أن مجرة حقيقية مثل درب التبانة ديناميكية ومتغيرة ، فإن مجرتهم المحاكاة هي مجرد لقطة سريعة. 'على هذا النحو ، لا تنطبق هذه النتائج إلا إذا كان النطاق الزمني النموذجي لـ panspermia أقصر بكثير من النطاق الزمني الديناميكي للمجرة.'
هناك اختلافات أخرى بين محاكاة المجرة ودرب التبانة. 'على سبيل المثال ، تحتوي مجرتنا الصورية على قيمة أكبر لنسبة الضوء من الانتفاخ إلى القرص من مجرة درب التبانة الفعلية ، وقد اقترح أن الانتفاخ المجري مناسب تمامًا لنسبة الضوء من الانتفاخ إلى القرص.' أخيرًا ، أشاروا إلى أن MUGS عبارة عن محاكاة منخفضة الدقة ، ويمكن أن تنتج محاكاة عالية الدقة بعض الاختلافات في النتائج.
لقد زارنا مؤخرًا جسمان بين النجوم: أومواموا والمذنب 2 لتر / بوريسوف. لذلك نحن نعلم أن الأجسام تنتقل بين أنظمة النجوم. ربما كان هناك العديد من الزائرين بين النجوم الذين لم نكن قادرين تقنيًا على رؤيتهم. ونعلم أن لبنات البناء العضوية موجودة في الفضاء.
هذا لا يثبت أن كتل البناء العضوية يمكن أن تنتقل بين النجوم ، ولكن يبدو أن ذلك ممكن. بفضل هذا البحث ، قد نعرف المزيد عن مدى احتمالية حدوثه ، وأين يمكن أن يحدث في المجرة.
أكثر:
- بحث: Panspermia في مجرة تشبه درب التبانة
- العلوم المباشرة: بانسبيرميا
- الكون اليوم: رأت رشيد اللبنات الأساسية للحياة على المذنب 67P
