Για σχεδόν δύο αιώνες, οι επιστήμονες θεωρούν ότι η ζωή μπορεί να διανεμηθεί σε ολόκληρο το Σύμπαν από μετεωροειδή, αστεροειδείς, πλανητοειδή και άλλα αστρονομικά αντικείμενα. Αυτή η θεωρία, γνωστή ως Panspermia, βασίζεται στην ιδέα ότι οι μικροοργανισμοί και οι χημικοί πρόδρομοι της ζωής είναι σε θέση να επιβιώσουν μεταφέρονται από το ένα αστέρι στο άλλο.
Επεκτείνοντας αυτήν τη θεωρία, μια ομάδα ερευνητών από το Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) διεξήγαγε μια μελέτη που εξέτασε εάν η πανσπερμία θα μπορούσε να είναι δυνατή σε γαλαξιακή κλίμακα. Σύμφωνα με το μοντέλο που δημιούργησαν, καθόρισαν ότι ολόκληρος ο Γαλαξίας (και ακόμη και άλλοι γαλαξίες) θα μπορούσαν να ανταλλάσσουν τα απαραίτητα συστατικά για τη ζωή.
Η μελέτη, "Galactic Panspermia", εμφανίστηκε πρόσφατα στο διαδίκτυο και εξετάζεται για δημοσίευση από το Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Η μελέτη διεξήχθη από τον Idan Ginsburg, επισκέπτη μελετητή στο Ινστιτούτο Θεωρίας και Υπολογισμού του CfA (ITC), και περιλάμβανε τον Manasvi Lingam και τον Abraham Loeb - μεταδιδακτορικό ερευνητή ITC και διευθυντή του ITC και τον πρόεδρο του Frank B. Baird Jr. Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, αντίστοιχα.
Όπως δείχνουν τη μελέτη τους, το μεγαλύτερο μέρος της προηγούμενης έρευνας για την πανσπερμία έχει επικεντρωθεί στο εάν η ζωή θα μπορούσε να είχε διανεμηθεί μέσω του Ηλιακού Συστήματος ή των γειτονικών αστεριών. Πιο συγκεκριμένα, αυτές οι μελέτες αφορούσαν την πιθανότητα η ζωή να έχει μεταφερθεί μεταξύ Άρη και Γης (ή άλλων ηλιακών σωμάτων) μέσω αστεροειδών ή μετεωριτών. Για χάρη της μελέτης τους, ο Γκίνσμπουργκ και οι συνάδελφοί του έκαναν ένα ευρύτερο δίχτυ, κοιτάζοντας τον Γαλαξία του Γαλαξία και όχι μόνο.
Όπως είπε ο Δρ Loeb στο Space Magazine μέσω email, η έμπνευση αυτής της μελέτης προήλθε από τον πρώτο γνωστό διαστρικό επισκέπτη στο Ηλιακό μας Σύστημα - τον αστεροειδή «Oumuamua:
«Μετά από αυτήν την ανακάλυψη, ο Manasvi Lingam και εγώ γράψαμε ένα έγγραφο όπου δείξαμε ότι τα διαστρικά αντικείμενα όπως το« Oumuamua μπορούν να συλληφθούν μέσω της βαρυτικής τους αλληλεπίδρασης με τον Δία και τον Ήλιο. Το Ηλιακό Σύστημα λειτουργεί ως βαρυτικό «δίχτυ ψαρέματος» που περιέχει χιλιάδες δεσμευμένα διαστρικά αντικείμενα αυτού του μεγέθους ανά πάσα στιγμή. Αυτά τα δεσμευμένα διαστρικά αντικείμενα θα μπορούσαν ενδεχομένως να φυτέψουν τη ζωή από άλλο πλανητικό σύστημα και στο Ηλιακό Σύστημα. Η αποτελεσματικότητα του διχτυού ψαρέματος είναι μεγαλύτερη για ένα σύστημα δυαδικών αστεριών, όπως το κοντινό Alpha Centauri A και B, το οποίο θα μπορούσε να συλλάβει αντικείμενα τόσο μεγάλα όσο η Γη κατά τη διάρκεια της ζωής τους. "
«Περιμένουμε τα περισσότερα αντικείμενα να είναι βραχώδη, αλλά κατ 'αρχήν θα μπορούσαν επίσης να έχουν παγωμένη φύση», πρόσθεσε ο Ginsburg. «Ανεξάρτητα από το αν είναι βραχώδεις ή παγωμένοι, μπορούν να αποβληθούν από το σύστημα υποδοχής τους και να ταξιδέψουν δυνητικά χιλιάδες έτη φωτός μακριά. Συγκεκριμένα, το κέντρο του γαλαξία μπορεί να λειτουργήσει ως ισχυρός κινητήρας για την εκτόξευση του Γαλαξία μας. "
Αυτή η μελέτη βασίζεται σε προηγούμενες έρευνες που πραγματοποιήθηκαν από τους Ginsburg, Loeb και Gary A. Wegner του Wilder Lab στο Dartmouth College. Σε μια μελέτη του 2016 που δημοσιεύτηκε στο Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, πρότειναν ότι το κέντρο του Γαλαξία θα μπορούσε να είναι το όργανο μέσω του οποίου τα αστέρια της υπερ-ταχύτητας εκτοξεύονται από ένα δυαδικό σύστημα και στη συνέχεια συλλαμβάνονται από άλλο σύστημα.
Για χάρη αυτής της μελέτης, η ομάδα δημιούργησε ένα αναλυτικό μοντέλο για να προσδιορίσει πόσο πιθανό είναι να ανταλλάσσονται αντικείμενα μεταξύ συστημάτων αστεριών σε γαλαξιακή κλίμακα. Όπως εξήγησε ο Loeb:
«Στη νέα εφημερίδα υπολογίσαμε πόσα βραχώδη αντικείμενα που εκτοξεύονται από ένα πλανητικό σύστημα μπορούν να παγιδευτούν από ένα άλλο σε ολόκληρο τον Γαλαξία. Εάν η ζωή μπορεί να επιβιώσει για ένα εκατομμύριο χρόνια, θα μπορούσαν να υπάρχουν πάνω από ένα εκατομμύριο αντικείμενα μεγέθους Oumuamua που συλλαμβάνονται από άλλο σύστημα και μπορούν να μεταφέρουν τη ζωή μεταξύ των αστεριών. Επομένως, η πανσπερμία δεν περιορίζεται αποκλειστικά σε κλίμακες μεγέθους ηλιακού συστήματος και ολόκληρος ο Γαλαξίας θα μπορούσε ενδεχομένως να ανταλλάσσει βιοτικά συστατικά σε μεγάλες αποστάσεις. "
«Το φυσικό μοντέλο μας υπολόγισε τον ρυθμό σύλληψης αντικειμένων στο Γαλαξία που εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ταχύτητα και τη διάρκεια ζωής των οργανισμών που μπορεί να ταξιδεύουν στο αντικείμενο», πρόσθεσε ο Γκίνσμπουργκ. "Κανείς δεν είχε κάνει τέτοιο υπολογισμό στο παρελθόν και πιστεύουμε ότι αυτό είναι αρκετά νέο και συναρπαστικό."
Από αυτό, διαπίστωσαν ότι η πιθανότητα γαλαξιακής πανσπερμίας κατέληξε σε μερικές μεταβλητές. Πρώτον, ο ρυθμός σύλληψης των αντικειμένων που εκτοξεύονται από τα πλανητικά συστήματα εξαρτάται από τη διασπορά ταχύτητας καθώς και από το μέγεθος του συλλαμβανόμενου αντικειμένου. Δεύτερον, η πιθανότητα ότι η ζωή θα μπορούσε να κατανεμηθεί από το ένα σύστημα στο άλλο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διάρκεια επιβίωσης των οργανισμών.
Ωστόσο, στο τέλος διαπίστωσαν ότι ακόμη και στα χειρότερα σενάρια, ολόκληρος ο Γαλαξίας θα μπορούσε να ανταλλάσσει βιοτικά συστατικά σε μεγάλες αποστάσεις. Εν ολίγοις, διαπίστωσαν ότι η πανσπερμία είναι βιώσιμη σε γαλαξιακές κλίμακες, ακόμη και μεταξύ γαλαξιών. Όπως είπε ο Ginsburg:
«Μικρότερα αντικείμενα είναι πιο πιθανό να συλληφθούν. Εάν θεωρήσετε το φεγγάρι του Κρόνου Enceladus (το οποίο είναι πολύ ενδιαφέρον από μόνο του) ως παράδειγμα, εκτιμούμε ότι έως και 100 εκατομμύρια τέτοια σωσίβια αντικείμενα μπορεί να έχουν ταξιδέψει από το ένα σύστημα στο άλλο! Και πάλι, πιστεύω ότι είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο υπολογισμός μας αφορά αντικείμενα που φέρουν ζωή. "
Η μελέτη ενισχύει επίσης ένα πιθανό συμπέρασμα που προέκυψε σε δύο προηγούμενες μελέτες που διεξήχθησαν από τους Loeb και James Guillochon (συνεργάτης του Αϊνστάιν με το ITC) το 2014. Στην πρώτη μελέτη, οι Loeb και Guillochon ανίχνευσαν την παρουσία αστεριών υπερ-ταχύτητας (HVS) σε γαλαξιακές συγχωνεύσεις , που τους ανάγκασε να αφήσουν τους αντίστοιχους γαλαξίες τους σε ημι-σχετικιστικές ταχύτητες - το ένα δέκατο έως το ένα τρίτο της ταχύτητας του φωτός.
Στη δεύτερη μελέτη, οι Guillochon και Loeb διαπίστωσαν ότι υπάρχουν περίπου ένα τρισεκατομμύριο HVS στον διαγαλαξιακό χώρο και ότι τα αστέρια της υπερ-ταχύτητας θα μπορούσαν να φέρουν μαζί τους τα πλανητικά τους συστήματα. Αυτά τα συστήματα θα μπορούσαν επομένως να διαδώσουν τη ζωή (που θα μπορούσε ακόμη και να λάβει τη μορφή προηγμένων πολιτισμών) από τον ένα γαλαξία στον άλλο.
«Κατ 'αρχήν, η ζωή θα μπορούσε ακόμη και να μεταφερθεί μεταξύ των γαλαξιών, καθώς μερικά αστέρια ξεφεύγουν από τον Γαλαξία μας», δήλωσε ο Loeb. «Πριν από αρκετά χρόνια, δείξαμε με τον Guillochon ότι το Σύμπαν είναι γεμάτο από μια θάλασσα αστεριών που εκτοξεύτηκαν από γαλαξίες σε ταχύτητες έως ένα κλάσμα της ταχύτητας του φωτός μέσω ζευγών τεράστιων μαύρων οπών (που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια συγχωνεύσεων γαλαξιών) που ενεργούν ως σφεντόνες. Αυτά τα αστέρια θα μπορούσαν ενδεχομένως να μεταφέρουν ζωή σε όλο το Σύμπαν. "
Ως έχει, αυτή η μελέτη είναι βέβαιο ότι θα έχει τεράστιες συνέπειες για την κατανόηση της ζωής, όπως τη γνωρίζουμε. Αντί να έρχονται στη Γη με έναν μετεωρίτη, πιθανώς από τον Άρη ή κάπου αλλού στο Ηλιακό Σύστημα, τα απαραίτητα δομικά στοιχεία για τη ζωή θα μπορούσαν να έχουν φθάσει εντελώς στη Γη από άλλο σύστημα αστεριών (ή από άλλο γαλαξία).
Ίσως κάποια μέρα θα συναντήσουμε ζωή πέρα από το ηλιακό μας σύστημα που μοιάζει με τη δική μας, τουλάχιστον στο γενετικό επίπεδο. Ίσως να συναντήσουμε ακόμη και κάποια προηγμένα είδη που είναι απόμακροι (πολύ απόμακροι) συγγενείς και συλλογικά συλλογιστούμε από πού προέρχονται τα βασικά συστατικά που μας έκαναν όλοι δυνατούς.
