لما يقرب من قرنين من الزمان ، افترض العلماء أن الحياة يمكن توزيعها في جميع أنحاء الكون عن طريق النيازك والكويكبات والكواكب والأجسام الفلكية الأخرى. هذه النظرية ، والمعروفة باسم بانسبيرميا ، على فكرة أن الكائنات الحية الدقيقة والسلائف الكيميائية للحياة قادرة على البقاء على قيد الحياة عند انتقالها من نظام نجمي إلى آخر.
التوسع في هذه النظرية ، فريق من الباحثين من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA) أجريت دراسة التي تدرس ما إذا كان يمكن أن يكون البانسبيرميا ممكنًا على نطاق المجرة. وفقًا للنموذج الذي قاموا بإنشائه ، قرروا أن مجرة درب التبانة بأكملها (وحتى المجرات الأخرى) يمكن أن تتبادل المكونات الضرورية للحياة.
الدراسة، ' بانسبيرميا المجرة '، ظهرت مؤخرًا على الإنترنت وتتم مراجعتها للنشر بواسطةالإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. قاد الدراسة Idan Ginsburg ، الباحث الزائر في CfA’s معهد النظرية والحساب (ITC) ، وتضمنت Manasvi Lingam و Abraham Loeb - باحث ما بعد الدكتوراه في مركز التجارة الدولية ومدير مركز التجارة الدولية ورئيس فرانك بي بيرد الابن للعلوم في جامعة هارفارد ، على التوالي.
تتوسع دراسة جديدة في النظرية الكلاسيكية عن البانسبيرميا ، وتتناول ما إذا كان يمكن توزيع الحياة على نطاق المجرة أم لا. الائتمان: ناسا
كما يشيرون إلى دراستهم ، ركزت معظم الأبحاث السابقة حول البانسبيرميا على ما إذا كان يمكن توزيع الحياة من خلال النظام الشمسي أو النجوم المجاورة. وبشكل أكثر تحديدًا ، تناولت هذه الدراسات إمكانية انتقال الحياة بين المريخ والأرض (أو أجسام شمسية أخرى) عبر الكويكبات أو النيازك. من أجل دراستهم ، ألقى جينسبيرج وزملاؤه شبكة أوسع ، بالنظر إلى مجرة درب التبانة وما وراءها.
كما قال الدكتور لوب لـ Universe Today عبر البريد الإلكتروني ، جاء الإلهام لهذه الدراسة من أول زائر معروف بين النجوم لنظامنا الشمسي - الكويكب 'Oumuamua:
'بعد هذا الاكتشاف ، كتبت أنا وماناسفي لينجام ورقة بحثية أظهرنا فيها أن الأجسام بين النجوم مثل أومواموا يمكن التقاطها من خلال تفاعلها الثقالي مع المشتري والشمس. يعمل النظام الشمسي بمثابة 'شبكة صيد' جاذبية تحتوي على آلاف الأجسام بين النجوم المربوطة بهذا الحجم في أي وقت. يمكن أن تزرع هذه الأجسام بين النجوم المقيدة حياة من نظام كوكبي آخر وفي النظام الشمسي. تكون فعالية شبكة الصيد أكبر بالنسبة لنظام النجوم الثنائي ، مثل Alpha Centauri A و B القريبين ، والذي يمكنه التقاط أشياء بحجم الأرض خلال فترة حياتها '.
وأضاف جينسبيرج: 'نتوقع أن تكون معظم الأجسام صخرية على الأرجح ، لكنها من حيث المبدأ يمكن أن تكون جليدية (مذنبة) بطبيعتها'. 'بغض النظر عما إذا كانت صخرية أو جليدية ، يمكن طردها من نظامها المضيف والسفر على بعد آلاف السنين الضوئية. على وجه الخصوص ، يمكن أن يعمل مركز المجرة كمحرك قوي لبذر مجرة درب التبانة '.
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
تعتمد هذه الدراسة على بحث سابق أجراه جينسبيرغ ولويب وجاري أ. ويجنر من مختبر وايلدر في كلية دارتموث. في دراسة 2016 نشرت فيالإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، اقترحوا أن مركز مجرة درب التبانة يمكن أن يكون الأداة التي يتم من خلالها إخراج النجوم فائقة السرعة من نظام ثنائي ثم يتم التقاطها بواسطة نظام آخر.
من أجل هذه الدراسة ، أنشأ الفريق نموذجًا تحليليًا لتحديد مدى احتمالية تداول الكائنات بين أنظمة النجوم على نطاق مجري. كما أوضح لوب:
'في الورقة الجديدة ، حسبنا عدد الأجسام الصخرية التي تم إخراجها من نظام كوكبي يمكن أن يحاصرها نظام آخر عبر مجرة درب التبانة بأكملها. إذا تمكنت الحياة من البقاء على قيد الحياة لمدة مليون عام ، فقد يكون هناك أكثر من مليون كائن بحجم أومواموا يتم التقاطها بواسطة نظام آخر ويمكن أن تنقل الحياة بين النجوم. لذلك لا يقتصر البانسبيرميا حصريًا على مقاييس حجم النظام الشمسي ، ومن المحتمل أن تتبادل مجرة درب التبانة المكونات الحيوية عبر مسافات شاسعة '.
أضاف جينسبيرج: 'حسب نموذجك الفيزيائي معدل التقاط الأشياء في مجرة درب التبانة والذي يعتمد بشدة على سرعة وعمر أي كائنات قد تنتقل على الجسم'. 'لم يقم أحد بمثل هذه الحسابات من قبل ، ونشعر أن هذا أمر جديد ومثير للغاية.'
من هذا ، وجدوا أن إمكانية وجود البانسبيرميا المجرية تنخفض إلى عدد قليل من المتغيرات. أولاً ، يعتمد معدل التقاط الأجسام المقذوفة من أنظمة الكواكب على تشتت السرعة بالإضافة إلى حجم الجسم الذي تم التقاطه. ثانيًا ، إن احتمال توزيع الحياة من نظام إلى آخر يعتمد بشدة على عمر بقاء الكائنات الحية.
تصور الفنان لنجم فائق السرعة هرب من مجرة درب التبانة. الائتمان: ناسا
ومع ذلك ، وجدوا في النهاية أنه حتى في أسوأ السيناريوهات ، يمكن أن تتبادل مجرة درب التبانة المكونات الحيوية عبر مسافات شاسعة. باختصار ، لقد قرروا أن البانسبيرميا قابلة للحياة على مستويات المجرات ، وحتى بين المجرات. كما قال Ginsburg:
من المرجح أن يتم التقاط الأشياء الأصغر حجمًا. إذا اعتبرت قمر زحل إنسيلادوس (وهو أمر مثير للاهتمام بحد ذاته) كمثال ، فإننا نقدر أن ما يصل إلى 100 مليون من هذه الأجسام الحاملة للحياة قد تكون قد انتقلت من نظام إلى آخر! مرة أخرى ، أعتقد أنه من المهم أن نلاحظ أن حساباتنا هي للأشياء التي تحمل الحياة '.
تدعم الدراسة أيضًا الاستنتاج المحتمل الذي أثير في دراستين سابقتين أجراه لوب وجيمس جيلوشون (زميل أينشتاين في مركز التجارة الدولية) في عام 2014. في الدراسة الأولى قام لوب و Guillochon بتتبع وجود النجوم فائقة السرعة (HVS) إلى اندماجات المجرات ، مما جعلهم يغادرون مجراتهم بسرعات شبه نسبية - عُشر إلى ثلث سرعة الضوء.
في ال الدراسة الثانية قرر كل من Guillochon و Loeb أن هناك ما يقرب من تريليون HVS في الفضاء بين المجرات وأن النجوم فائقة السرعة يمكن أن تجلب أنظمة الكواكب معها. لذلك ستكون هذه الأنظمة قادرة على نشر الحياة (التي يمكن أن تأخذ شكل الحضارات المتقدمة) من مجرة إلى أخرى.
بالإضافة إلى الأجسام الصغيرة (مثل النيازك) ، يمكن توزيع الحياة في جميع أنحاء مجرتنا عن طريق الكويكبات بين النجوم ، وبين المجرات بواسطة أنظمة النجوم. الائتمان: ناسا / جيني موتور
قال لوب: 'من حيث المبدأ ، يمكن حتى أن تنتقل الحياة بين المجرات ، لأن بعض النجوم تهرب من درب التبانة'. 'منذ عدة سنوات ، أظهرنا مع Guillochon أن الكون مليء ببحر من النجوم التي تم طردها من المجرات بسرعات تصل إلى جزء بسيط من سرعة الضوء عبر أزواج من الثقوب السوداء الضخمة (التي تشكلت أثناء اندماج المجرات) والتي تعمل بمثابة مقلاع. يمكن لهذه النجوم أن تنقل الحياة في جميع أنحاء الكون '.
من المؤكد أن هذه الدراسة سيكون لها آثار هائلة على فهمنا للحياة كما نعرفها. بدلاً من القدوم إلى الأرض على نيزك ، ربما من المريخ أو من مكان آخر في النظام الشمسي ، كان من الممكن أن تكون اللبنات الأساسية للحياة على الأرض من نظام نجمي آخر (أو مجرة أخرى) بالكامل.
ربما في يوم من الأيام سنواجه حياة خارج نظامنا الشمسي تحمل بعض التشابه مع حياتنا ، على الأقل على المستوى الجيني. ربما نواجه بعض الأنواع المتقدمة التي هي أقارب بعيدون (بعيدون جدًا) ، ونفكر بشكل جماعي من أين جاءت المكونات الأساسية التي جعلتنا جميعًا ممكنًا.
قراءة متعمقة: arXiv