研究表明,生命在微小的不可见粒子上传播到太空中

生命是否独立出现在银河系的不同行星上?还是它从一个世界传播到另一个世界?还是两者兼而有之?

新的研究表明,生命如何通过一种基本而简单的途径传播:宇宙尘埃。

在过去的几十年里,科学家们了解到的一件事是,地球上的生命可能很早就开始了。

地球大约有 45.3 亿年的历史,一些证据表明,至少在 35 亿年前,这里就存在简单的生命。一些证据表明,生命甚至在此之前就已经存在,仅在地球形成后大约5亿年,当时它已经冷却下来。生活本来非常简单,但它可能已经存在了。

但生命可能不是起源于这里。研究人员质疑,在早期的地球条件下,生命是否有足够的时间自发出现。

新的研究考察了宇宙尘埃可能负责在整个银河系中传播生命的想法泛精子症.生命在别处出现,并被送到年轻的地球。这不是一个新想法,但在这项工作中,作者计算了它发生的速度有多快。

艺术家对太古宙早期地球的印象,带有紫色的水圈和沿海地区。即使在这个早期阶段,生活也蓬勃发展,并且变得越来越复杂。(奥列格·库兹涅佐夫)

该研究的标题是”通过行星尘埃颗粒在宇宙深处泛种的可能性."唯一的作者是Z.N. 来自格鲁吉亚第比利斯自由大学物理学院的奥斯马诺夫。这篇论文是预印本,尚未发表。

无论我们多么思考和调查生命的起源,我们都不知道它是如何开始的。我们对可能产生它的环境类型有一个想法,但即使是这样,这个想法也被数十亿年所掩盖。

“很明显,主要问题是生命的起源或生物发生,我们仍然不知道其细节,”奥斯马诺夫写道。

但它以某种方式开始了。撇开生命的本来面貌不谈,奥斯马诺夫现在继续讨论它如何传播。

“通过假设行星尘埃粒子可以从行星的引力中逃脱,我们考虑了尘埃颗粒通过辐射压力离开恒星系统的可能性,”奥斯马诺夫写道。

生命本身可以在彗星和小行星上穿越太空的想法对许多人来说都很熟悉。当这些物体撞上行星时,人们的想法是,搭便车的生命被交付了,如果有一个可以利用的利基,它就会。但是,简单的灰尘怎么能完成同样的事情呢?

这种意境描绘了大型小行星穿透地球早期大气层。(SwRI/丹·杜尔达/西蒙娜·马奇)

尘埃要携带生命,它必须来自一个拥有生命的星球。这可能发生在特定情况下。研究表明,地球高空大气中来自地球的尘埃颗粒可以散射到宇宙尘埃颗粒上。

一个2017年论文在日记中太空生物学展示了超高速空间尘埃如何与地球尘埃相互作用,产生强大的动量流。一小部分行星尘埃颗粒可以被加速到足以逃脱行星的引力。

一旦脱离了行星的引力,尘埃就会受到恒星辐射压力的摆布。

“如果类似的情况发生在其他系统中,行星尘埃颗粒已经摆脱了行星的引力场,可能会通过辐射压力和初始速度从恒星系统中逸出,将生命传播到宇宙中,”奥斯马诺夫解释说。

生命需要非常坚韧才能在穿越星际空间的尘埃颗粒上生存。它必须避免辐射和热量等危害。如果生命本身做不到,也许导致生命的复杂分子可以做到。如果我们承认这是可能的,那么下一个问题就是它的传播速度有多快。

“已经表明,在50亿年中,尘埃颗粒将达到105恒星系统,通过考虑德雷克方程,已经表明整个星系将充满行星尘埃颗粒,“奥斯马诺夫解释说。

奥斯马诺夫指出了其他关于泛种论的研究,以及它如何在我们银河系的邻居中发生。

“特别是,有人指出,通过太阳辐射压力,含有活生物体的小尘埃颗粒可以在九千年内传播到最近的太阳系半人马座阿尔法星,”奥斯马诺夫写道。我们强大的火箭,如太空发射系统和猎鹰重型火箭,需要超过10万年才能完成旅程。

泛种论认为,生命通过尘埃、小行星、彗星甚至小行星传播到整个银河系甚至整个宇宙。(美国宇航局/珍妮·莫托)

这是一个有趣的想法。奥斯马诺夫计算出,大量的尘埃颗粒将在星际空间中存活下来,而生命或复杂分子完好无损。但他的想法一度遇到了一些减速带。

他大胆地迈出了超越我们目前知识的一步,他写道:“另一方面,我们很自然地认为,至少具有原始生命的行星数量应该是巨大的。这可能是一个自然的假设,但几乎没有证据表明这是真的。这是猜想,刺激性的猜想,但仍然是猜想。

奥斯马诺夫使用德雷克方程的统计方法写道,发展生命的行星数量约为“3×107."

“这个值是如此之大,以至于如果尘埃粒子可以传播几百光年的距离,人们可以得出结论,直径为100,000光年的MW应该充满了分布在整个银河系中的复杂分子,”奥斯马诺夫解释说。“即使我们假设生命在这段时间内被摧毁,绝大多数复杂分子仍将保持完整。

站在银河系旁边。如果奥斯马诺夫是正确的,那么整个银河系都充满了行星尘埃。(P. Horálek/ESO)

这是一项非常有趣的工作。但整个话题令人沮丧的是,我们仍然不知道生命是如何出现的,也不知道它出现的频率。因此,我们所有的思想实验和计算,包括奥斯马诺夫的思想实验和计算,都以一个顽固的未知为中心。

如果我们有幸找到生命的坚实证据火星例如,这种类型的研究及其引发的对话将焕然一新。但就目前而言,奥斯马诺夫的工作和其他研究人员的类似工作让我们处于一个有趣的位置:我们可以想象和计算生命如何传播,以及传播的距离和速度。

奥斯马诺夫声称,具有原始生命的行星数量是巨大的。我们不知道。行星非常复杂,有令人眼花缭乱的变数。即使有大量具有原始生命的行星,其中许多行星的质量也会比地球大。例如,携带生命的尘埃颗粒或复杂的有机分子是否能够逃脱超级地球的引力控制?

这项研究展示了生命,或者至少是它的组成部分,如何逃离行星,并在前往另一个世界的星际旅程中幸存下来。如果这是真的,并且泛种论可以解释生命在形成和冷却后如此迅速地出现在地球上,那么它就会改变我们对我们的起源甚至宇宙其余部分的理解。

但我们不知道它有多真实,我们仍然不知道它是如何开始的。

本文最初发表于今天的宇宙.阅读原文.

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