Кометы и межзвездные объекты могли бы экспортировать земную жизнь в Млечный путь
AstroNews.ru - 20 Октября 2019 11:56:44
Уже более века сторонники панспермии утверждают, что жизнь распространяется по всей нашей галактике кометами, астероидами, космической пылью и планетоидами. Но в последние годы ученые утверждают, что этот тип распространения может выходить за рамки звездных систем и иметь межгалактический масштаб. Некоторые даже предложили интригующие новые механизмы того, как это распространение могло бы происходить.
Например, обычно утверждается, что удары метеоритов и астероидов о поверхность планет поднимают материал, который переносит микробы на другие планеты. Тем не менее, в недавнем исследовании два астронома Гарварда изучающие эту проблему предложили другое средство - объекты летящие мимо Земли собирают микробов из нашей атмосферы, а затем продолжают свой полете в глубокий космос.
Исследование под названием «Экспорт земной жизни из Солнечной системы с помощью гравитационных рогаток телами летающими около Земли», рассматривается для публикации Международным журналом астробиологии. Автором исследования являются Амир Сирадж (магистр астрономии Гарварда) и Абрахам Леб - профессор наук, заведующий кафедрой астрономии Гарвардского университета.
Есть несколько версий теория панспермии. Существует литопанспермия, идея состоит в том, что камни, выбрасываемые в результате ударов, ответственны за распространение микробов с планеты на планету. Но есть более широкий вариант, где межзвездные астероиды и кометы ответственны за распределение жизни между звездными системами и, возможно, даже галактиками. Сирадж подвел итоги для Вселенной по электронной почте:
«Традиционные теории панспермии предполагают, что планетарные удары могут выбросить осколки во вне гравитационное поле планеты и, возможно, даже вне гравитационное поле звезды-хозяина. Но главной проблемой является то, что этот мусор часто является довольно маленьким по размеру, не обеспечивая необходимую защиту от вредного излучения для любых потенциально оставшихся микробов во время путешествия обломков в космосе».
Кроме того, традиционный подход к панспермии требует процесса, который одновременно встраивает микробы в горные породы, но также обеспечивает достаточно энергии для их выброса с Земли и из Солнечной системы. Это непростая задача, учитывая, что объект должен двигаться со скоростью 11,2 км/с только для того, чтобы расстаться с гравитацией Земли и 42,1 км/с для выхода из Солнечной системы.
В отличие от этого, Сирадж и Лоеб исследовали, возможность долгопериодических комет или межзвездных объектов (таких как 1I/Оумуамуа и 2I/Борисов) распространять жизнь. Сюда входят объекты, попадающие в атмосферу Земли, собирающие микробов - которые были обнаружены на высотах до 77 км над поверхностью - а затем получающие гравитационную рогатку, которая может отправить их из Солнечной системы.
По словам Сираджа, по сравнению с объектами вылетающими с поверхности, этот механизм обладает рядом преимуществ:
«Одним из преимуществ кометы или межзвездного объекта с длительным периодом, извлекающего микробов высоко в атмосфере Земли, является то, что они могут быть весьма большими (от сотен метров до нескольких километров) и гарантированно вылетать из Солнечной системы, проходя так близко с Землей. Это позволяет микробам оказаться в ловушке укромных уголков объекта и получить существенную защиту от вредного излучения, чтобы они могли оставаться живыми до того, как столкнутся с другой планетной системой».
Чтобы оценить эту возможность, Сирадж и Леб оценили сопротивление, которое атмосфера Земли будет оказывать на межзвездный объект, а также эффект гравитационной рогатки. Это позволило им ограничить размеры и энергию объектов, которые могли бы экспортировать микробов из атмосферы Земли на другие планеты и планетные системы.
«Затем мы изучили частоту появления длиннопериодических комет и межзвездных объектов для понимания того, сколько раз такой процесс будет происходить в течение времени существования жизни на Земле», - добавил Сирадж. Исходя из этого они обнаружили, что в течение всей жизни Земли (4,54 млрд. лет) примерно от 1 до 10 долгоживущих комет и от 1 до 50 межзвездных объектов могли экспортировать микробную жизнь из атмосферы Земли.
Они также подсчитали, что если бы микробная жизнь существовала на высоте более 100 км в нашей атмосфере, то количество событий по экспорту резко увеличилось бы примерно в 100 000 раз за тот же период существования жизни на Земле. Эта работа основана на предыдущих исследованиях, которые показали, что межзвездные объекты могут быть довольно распространенными в нашей Солнечной системе. Как объясняет Сирадж:
«Интересным аспектом этой статьи является то, что она обеспечивает конкретный процесс выброса больших тел из Солнечной системы, которые были загружены земными микробами. Динамические процессы, связанные с тем, что эти породы попали в ловушку других планетных систем, были описаны ранее, поэтому в этом документе, в некотором смысле, замыкается цикл для одного конкретного процесса, посредством которого жизнь могла бы быть перенесена с Земли на другую планету».
Когда следующий межзвездный объект проходит через нашу систему, мы, естественно, должны задаться вопросом: «Носет ли оно семя жизни в другую звездную систему?». В этом отношении мы должны спросить себя, так ли началась жизнь на Земле, миллиарды лет тому назад. Если межзвездные объекты являются средством распространения микробной жизни, то отправка миссии по ее перехвату и более тщательному изучению должна стать главным научным приоритетом в ближайшие годы!