I nesten to århundrer har forskere teoretisert at livet kan være distribuert over hele universet av meteoroider, asteroider, planetoider og andre astronomiske objekter. Denne teorien, kjent som Panspermia, er basert på ideen om at mikroorganismer og livets kjemiske forløpere er i stand til å overleve som blir transportert fra det ene stjernesystemet til det neste.
Utvidet med denne teorien gjennomførte et team av forskere fra Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) en studie som vurderte om panspermia kunne være mulig i galaktisk skala. I følge modellen de opprettet, bestemte de seg for at hele Melkeveien (og til og med andre galakser) kunne bytte ut de nødvendige komponentene for livet.
Studien, “Galactic Panspermia”, har nylig dukket opp på nettet og blir vurdert for publisering av Månedlige merknader fra Royal Astronomical Society. Studien ble ledet av Idan Ginsburg, en besøksstipendiat ved CfAs Institute for Theory and Computation (ITC), og inkluderte Manasvi Lingam og Abraham Loeb - en ITC postdoktorforsker og direktør for ITC og Frank B. Baird Jr. of Science ved Harvard University.
Som de indikerer studien, har mesteparten av den tidligere forskningen på panspermia fokusert på om livet kunne blitt distribuert gjennom solsystemet eller nabostjerner. Mer spesifikt adresserte disse studiene muligheten for at liv kunne ha blitt overført mellom Mars og Jorden (eller andre solcellelegemer) via asteroider eller meteoritter. For studiens skyld kastet Ginsburg og kollegene et bredere nett, og så på Melkeveis galaksen og videre.
Som Dr. Loeb fortalte Space Magazine via e-post, kom inspirasjonen til denne studien fra den første kjente interstellare besøkende til vårt solsystem - asteroiden ‘Oumuamua:
“Etter denne oppdagelsen skrev Manasvi Lingam og jeg en artikkel der vi viste at interstellare gjenstander som` Oumuamua kunne fanges opp gjennom deres gravitasjonsinteraksjon med Jupiter og solen. Solsystemet fungerer som et gravitasjonsfiskenett som inneholder tusenvis av bundne interstellare gjenstander av denne størrelsen til enhver tid. Disse bundne interstellare gjenstandene kan potensielt plante liv fra et annet planetarisk system og i solsystemet. Effektiviteten av fiskenettet er større for et binært stjernesystem, som de nærliggende Alpha Centauri A og B, som kan fange gjenstander så store som jorden i løpet av deres levetid. ”
"Vi forventer at de fleste objekter sannsynligvis vil være steinete, men i prinsippet kan de også være isete (kometære) i naturen," la Ginsburg til. Uansett om de er steinete eller isete, kan de kastes ut fra vertssystemet sitt og reise potensielt tusenvis av lysår unna. Spesielt sentrum av galaksen kan fungere som en kraftig motor for å frø melkeveien. ”
Denne studien bygger på tidligere forskning utført av Ginsburg, Loeb og Gary A. Wegner fra Wilder Lab ved Dartmouth College. I en 2016-studie publisert i Månedlige merknader fra Royal Astronomical Society, antydet de at sentrum av Melkeveien kunne være instrumentet gjennom hvilket hypervelocity-stjerner blir kastet ut fra et binært system og deretter fanget opp av et annet system.
Av hensyn til denne studien opprettet teamet en analytisk modell for å bestemme hvor sannsynlig det er at objekter blir handlet mellom stjernesystemer i galaktisk skala. Som Loeb forklarte:
I den nye artikkelen beregnet vi hvor mange steinete gjenstander som blir kastet ut fra ett planetarisk system som kan bli fanget av et annet over hele Melkeveis galaksen. Hvis livet kan overleve i en million år, kan det være over en million objekter av Oumuamua-størrelse som blir fanget av et annet system og kan overføre liv mellom stjerner. Derfor er panspermia ikke utelukkende begrenset til skalaer i solsystemets størrelse, og hele Melkeveien kan potensielt bytte ut biotiske komponenter over store avstander. ”
"[O] din fysiske modell beregnet fangsthastigheten til objekter i Melkeveien som sterkt avhenger av hastighet og levetid for organismer som kan reise på objektet," la Ginsburg til. "Ingen hadde gjort en slik beregning før, og vi synes dette er ganske nytt og spennende."
Fra dette fant de ut at muligheten for galaktisk panspermia kom ned på noen få variabler. For det første er fangsthastigheten for objekter som kastes ut fra planetarsystemer avhengig av hastighetsdispersjonen så vel som størrelsen på det fangede objektet. For det andre er sannsynligheten for at liv kan fordeles fra et system til et annet sterkt avhengig av organismenes overlevelseslevetid.
Til slutt fant de ut at selv i verste fall kunne Melkeveien bytte ut biotiske komponenter over store avstander. Kort sagt bestemte de at panspermia er levedyktig på galaktisk skala, og til og med mellom galakser. Som Ginsburg sa:
”Det er mer sannsynlig at mindre gjenstander blir fanget. Hvis du betrakter Saturns måne Enceladus (som er veldig interessant i seg selv) som et eksempel, anslår vi at så mange som 100 millioner slike livsbærende gjenstander kan ha reist fra et system til et annet! Igjen, jeg tror det er viktig å merke seg at beregningen vår er for livsbærende gjenstander. "
Studien styrker også en mulig konklusjon som ble reist i to tidligere studier utført av Loeb og James Guillochon (en Einstein Fellow med ITC) tilbake i 2014. I den første studien sporet Loeb og Guillochon tilstedeværelsen av hypervelocity-stjerner (HVS) til galaktiske fusjoner. , som fikk dem til å forlate sine respektive galakser med semi-relativistiske hastigheter - en tidel til en tredjedel lysets hastighet.
I den andre studien bestemte Guillochon og Loeb at det omtrent er en billion HVS-er i intergalaktisk rom, og at hypervelocity-stjerner kunne ta med seg planetariske systemer. Disse systemene vil derfor være i stand til å spre liv (som til og med kunne ta form av avanserte sivilisasjoner) fra en galakse til en annen.
"I prinsippet kan livet til og med overføres mellom galakser, siden noen stjerner flykter fra Melkeveien," sa Loeb. ”For flere år siden viste vi sammen med Guillochon at universet er fullt av et hav av stjerner som ble kastet ut fra galakser med hastigheter opp til en brøkdel av lysets hastighet gjennom par massive sorte hull (dannet under galaksesammenslåinger) som fungerer som spretterter. Disse stjernene kan potensielt overføre liv over hele universet. ”
Slik det står, vil denne studien helt sikkert ha enorme implikasjoner for vår forståelse av livet slik vi kjenner det. I stedet for å komme til jorden på en meteoritt, muligens fra Mars eller et annet sted i solsystemet, kunne de nødvendige byggesteinene for livet kommet til jorden fra et annet stjernesystem (eller en annen galakse) helt.
Kanskje vi en dag vil møte livet utenfor vårt solsystem som ligner litt på vårt eget, i det minste på det genetiske nivået. Kanskje vi til og med kommer over noen avanserte arter som er fjerne (veldig fjerne) slektninger, og kollektivt funderer på hvor de grunnleggende ingrediensene som gjorde oss alle mulig kom fra.
