אשראי תמונה: נאס"א
נראה שהדברים מתחילים להיות פשוטים ואז מורכבים יותר. החיים הם כאלה. ואולי בשום מקום רעיון זה אינו נכון יותר מאשר כאשר אנו בודקים את מקורות החיים. האם צורות החיים המוקדמות ביותר של תאים בודדים התאחדו ממולקולות אורגניות כאן בכדור הארץ? או שמא ייתכן - כמו שן הארי המניף נבג מעל עשב האביב - רוחות קוסמיות נושאות דברים חיים מעולם לעולם אחר כך להכות שורשים ולפרוח? ואם זה המקרה, כיצד בדיוק מתרחשת "די-ספורה" שכזו?
450 שנה לפני התקופה הרווחת, הציע הפילוסוף היווני אנקסגורס מאוניה שכל הדברים החיים נובעים מ"זרעי חיים "בכל מקום. התפיסה בימינו של "זרעים" כאלה היא הרבה יותר מתוחכמת מכל מה שאנקסגורס יכול היה לחזות בעצמם - מוגבלת כפי שהייתה לתצפיות פשוטות על דברים חיים כמו צמח ניצני ועץ פורח, זוחל & זמזום חרקים, חיה מקפיצה או אדם הולך; שלא לדבר על תופעות טבע כמו צליל, רוח, קשתות גשם, רעידות אדמה, ליקוי חמה, שמש וירח. מחשבה מפתיעה באופן מפתיע, אנקסגורס יכול היה רק לנחש לגבי הפרטים ...
כ 2300 מאות שנים אחר כך - בשנות השלושים של המאה העשרים - הכימאי השוודי ג'נס ג'ובוב ברזליוס אישר שתרכובות פחמן נמצאו במטאוריטים מסוימים "שנפלו מהשמיים". ברזלוס עצמו, לעומת זאת, קבע כי קרבונטים אלה היו מזהמים שמקורם בכדור הארץ עצמו - אך ממצאיו תרמו לתיאוריות שהועלו על ידי הוגים מאוחרים כולל הרופא H.E. ריכטר והפיסיקאי לורד קלווין.
פנספרמיה קיבלה את הטיפול האמיתי הראשון שלה על ידי הרמן פון הלמהולץ בשנת 1879, אך היה זה כימאי שוודי אחר - זוכה פרס נובל בשנת 1903, סוונטה ארחניוס - שפופולז את מושג החיים שמקורם בחלל בשנת 1908. אולי באופן מפתיע, תיאוריה זו התבססה על הרעיון כי לחץ הקרינה מהשמש - וכוכבים אחרים - "פוצצו" חיידקים כמו מפרשי שמש זעירים - ולא כתוצאה ממציאת תרכובות פחמן במטאוריט סלעי.
התיאוריה שצורות חיים פשוטות נודדות בגזירה מעולמות אחרים? המשובץ בסלע שהתפוצץ ממשטחים פלנטריים כתוצאה מהשפעת חפצים גדולים - הוא הבסיס ל"יתופנספרמיה ". ישנם יתרונות רבים להשערה זו - בדרך כלל צורות חיים פשוטות ומוקשות נמצאות במרבצי מינרלים בכדור הארץ האוסרים על יישובים. עולמות - כמו משלנו או מאדים - מפוצצים מדי פעם על ידי אסטרואידים ושביטים גדולים מספיק כדי לזרוק סלע במהירויות העולות על מהירות הבריחה. מינרלים בסלעים יכולים להגן על חיידקים מפני זעזועים וקרינה (הקשורים במכתשי השפעה) כמו גם קרינה קשה מהשמש כאשר מטאורים סלעיים עוברים בחלל. לצורות החיים הקשות ביותר יש גם יכולת לשרוד בוואקום קר על ידי כניסה לקיפאון - צמצום האינטראקציות הכימיות לאפס תוך שמירה על מבנה ביולוגי מספיק כדי להפשיר בהמשך ולהתרבות בסביבות שפויות יותר.
למעשה, כמה דוגמאות לאשקטה כזו זמינות כעת בכדור הארץ לניתוח מדעי. מטאורים מאבנים יכולים לכלול כמה צורות מתוחכמות מאוד של חומרים אורגניים (נמצאו כונדיטים פחמניים הכוללים חומצות אמינו וקרבוקסיליות). שרידים מאובנים ממאדים בפרט - אף שהם נתונים לפרשנויות לא אורגניות שונות - נמצאים ברשותם של מוסדות כמו נאס"א. התיאוריה והפרקטיקה של "ליטופנספרמיה" נראים מאוד מבטיחים - אם כי תיאוריה כזו יכולה רק להסביר מאיפה צורות החיים הפשוטות ביותר מגיעות - ולא כיצד מקורה מלכתחילה.
במאמר שכותרתו "Lithopanspermia in Star forming Clusters" שפורסם ב- 29 באפריל 2005, הקוסמולוגים פרד סי אדמס ממרכז הפיזיקה התיאורטית באוניברסיטת מישיגן ודוד שפרגל מהמחלקה למדעים אסטרופיזיים באוניברסיטת פרינסטון דנים בהסתברות להפצת הכונדיט הפחמתי. של חיים מיקרוביאליים בתוך אשכולות כוכבים מוקדמים. לדברי הצמד, "הסיכוי להתפשטות של חומר ביולוגי ממערכת למערכת מוגדל מאוד ... בגלל הקרבה של המערכות ומהירות יחסית נמוכה."
על פי החוקרים, מחקרים קודמים בדקו את הסבירות כי סלעים נושאי חיים (בדרך כלל עולים על 10 ק"ג במשקל) ממלאים תפקיד בהתפשטות החיים במערכות פלנטאריות מבודדות ומצאו כי "הסיכויים להעברת מטרואידים וגם ביולוגיים הם במידה רבה נמוך. " עם זאת, "הסיכויים לעלייה בהעברות בסביבות צפופות יותר" ו"מאחר וסולם הזמן להיווצרות כדור הארץ והזמן בו צפויים כוכבים צעירים לחיות באשכולות לידה הם בערך השוואה, בערך 10 - 30 מיליון שנה, לפסולת מהיווצרות כוכבי הלכת יש סיכוי טוב להעביר ממערכת סולארית אחת לאחרת. "
בסופו של דבר מסכמים פרד ודויד "צבירי כוכבים צעירים מספקים אמצעי יעיל להעברת חומר סלעי ממערכת סולארית למערכת סולארית. אם מערכת כלשהי במצטבר הלידה תומכת בחיים, אז מערכות רבות אחרות באשכול יכולות לתפוס סלעים נושאי חיים. "
כדי להגיע למסקנה זו, הצמד ביצע "סדרה של חישובים מספריים כדי להעריך את התפלגות מהירויות הפליטה לסלעים" בהתבסס על גודל ומסה. הם שקלו גם את הדינמיקה של קבוצות ויצרנים של כוכבים מוקדמים. זה היה חיוני כדי לסייע בקביעת שיעורי לכידת הסלע על ידי כוכבי לכת במערכות שכנות. לבסוף הם נאלצו להניח הנחות מסוימות לגבי תדירות החומרים המכוסים חיים ושרידותן של צורות החיים המוטבעות בתוכם. כל אלה הובילו לתחושה של "המספר הצפוי של אירועי ליטופנספרמיה מוצלחים לכל אשכול."
בהתבסס על שיטות שנועדו להגיע למסקנה זו ולחשיבה רק מבחינת המרחקים הנוכחיים בין מערכות סולאריות, העריך הצמד את ההסתברות שכדור הארץ ייצא חיים למערכות אחרות. לאורך גיל החיים על כדור הארץ (כ -4.0 ביר) מעריכים פרד ודויד כי כדור הארץ פלט כ -40 מיליארד אבנים נושאות-חיים. מתוך עשר האבנים הביולוגיות לשנה, כמעט 1 (0.9) ינחתו על כוכב לכת המתאים להמשך צמיחה ושגשוג.
רוב הקוסמולוגים נוטים להתייחס ל"שאלות מדעיות קשה "של מקור היקום בכללותו. פרד אומר ש"אקזוביולוגיה מעניינת אותו באופן מהותי "וכי הוא ו"דיוויד היו סטודנטים בקיץ ביחד בניו יורק בשנת 1981" שם עבדו על "סוגיות הקשורות באטמוספרות פלנטריות ואקלים, סוגיות שקרובות לשאלות האקסוביולוגיה." פרד גם אומר שהוא "מבלה חלק בריא מזמן המחקר על בעיות הקשורות להיווצרות כוכב וכוכב לכת." פרד מכיר בתפקידו המיוחד של דייוויד בחשיבה "לרעיון של התבוננות בפנספרמיה באשכולות; כשדיברנו על זה התברר שיש לנו את כל חלקי הפאזל. היינו רק צריכים לחבר אותם יחד. "
גישה בין-תחומית זו לקוסמולוגיה ואקזוביולוגיה גרמה גם לפרד ודויד להתבונן בשאלת ליטופנספרמיה בין אשכולות לבין עצמם. שוב באמצעות שיטות שפותחו כדי לחקור את התפשטות החיים בתוך האשכולות, ובהמשך חלו על ייצוא החיים מכדור הארץ עצמו לכוכבי לכת אחרים שאינם סולאריים, הצליחו פרד ודויד להסיק כי "סביר להניח כי אשכול צעיר יתפוס החיים מבחוץ מאשר להצמיח חיים באופן ספונטני. " ו"ברגע שנזרע, האשכול מספק מנגנון הגברה יעיל להדבקת חברים אחרים "בתוך אותו אשכול עצמו.
אולם בסופו של דבר, פרד ודויד אינם יכולים לענות על השאלה היכן ובאילו תנאים נוצרו זרעי החיים הראשונים. למעשה, הם מוכנים להודות כי "אם מקור החיים הספונטני היה נפוץ מספיק, לא היה צורך בשום מנגנון פנספרמיה כדי להסביר את נוכחות החיים."
אך לדברי פרד ודויד, ברגע שהחיים מקבלים דריסת רגל איפשהו, הם מצליחים להסתובב די נוחים.
נכתב על ידי ג'ף ברבור
