Teorin om Panspermia säger att livet existerar genom kosmos och fördelas mellan planeter, stjärnor och till och med galaxer av asteroider, kometer, meteorer och planetoider. I detta avseende började livet på jorden för ungefär 4 miljarder år sedan efter att mikroorganismer tog fart på rymdrockar landade på ytan. Under åren har betydande forskning ägnats åt att visa att de olika aspekterna av denna teori fungerar.
Det senaste kommer från University of Edinburgh, där professor Arjun Berera erbjuder en annan möjlig metod för transport av livbärande molekyler. Enligt hans senaste studie kan rymdamm som periodvis kommer i kontakt med jordens atmosfär vara det som väckte liv till vår värld för miljarder år sedan. Om det är sant, kan samma mekanism vara ansvarig för distributionen av liv över hela universum.
För hans studie, som nyligen publicerades i Astrobiologiunder titeln ”Space Dust Collisions as a Planetetary Escape Mechanism” undersökte prof. Berera möjligheten att rymdamm kunde underlätta utsläpp av partiklar från jordens atmosfär. Dessa inkluderar molekyler som indikerar närvaron av liv på jorden (alias biosignaturer), men också mikrobiellt liv och molekyler som är väsentliga för livet.
Snabbrörande flöden av interplanetärt damm påverkar vår atmosfär regelbundet, med en hastighet av cirka 100 000 kg (110 ton) om dagen. Detta damm varierar i massa från 10-18 till 1 gram och kan nå hastigheter från 10 till 70 km / s (6,21 till 43,49 mps). Som ett resultat kan detta damm påverka Jorden med tillräckligt med energi för att slå molekyler ut ur atmosfären och ut i rymden.
Dessa molekyler skulle till stor del bestå av de som finns i termosfären. På denna nivå skulle dessa partiklar till stor del bestå av kemiskt separerade element, såsom molekylärt kväve och syre. Men även på denna höga höjd har också större partiklar - som de som kan hysa bakterier eller organiska molekyler - varit kända. Som Dr. Berera säger i sin studie:
”För partiklar som bildar termosfären eller över eller når dit från marken, om de kolliderar med detta rymdamm kan de förskjutas, förändras i form eller transporteras av inkommande rymdamm. Detta kan ha konsekvenser för väder och vind, men mest spännande och fokus för detta papper är möjligheten att sådana kollisioner kan ge partiklar i atmosfären den nödvändiga flyktningshastigheten och uppåtbanan för att undgå jordens tyngdkraft. "
Naturligtvis ger processen med molekyler som rymmer från vår atmosfär vissa svårigheter. Till att börja med kräver det att det finns tillräcklig kraft uppåt som kan påskynda dessa partiklar för att undvika hastighetshastigheter. För det andra, om dessa partiklar accelereras från en för låg höjd (dvs i stratosfären eller under), kommer atmosfärstätheten att vara tillräckligt hög för att skapa dragkrafter som kommer att bromsa de uppåtgående partiklarna.
Som en följd av deras snabba uppåtgående rörelse skulle dessa partiklar genomgå en enorm uppvärmning till förångningspunkten. Så medan vind, belysning, vulkaner etc. skulle kunna ge enorma krafter i lägre höjder, skulle de inte kunna påskynda intakta partiklar till den punkt där de kunde uppnå utrymningshastighet. Å andra sidan, i den övre delen av mesosfären och termosfären skulle partiklarna inte drabbas av mycket drag eller uppvärmning.
Som sådan drar Berera slutsatsen att endast atomer och molekyler som redan finns i den högre atmosfären kan drivas ut i rymden av dammkollisioner i rymden. Mekanismen för att driva dem där skulle troligen bestå av en dubbel tillståndsstrategi, varigenom de först kastas in i den nedre termosfären eller högre av någon mekanism och sedan drivs ännu hårdare genom snabb kollision med damm.
Efter att ha beräknat hastigheten med vilken rymdamm påverkar vår atmosfär, bestämde Berera att molekyler som finns på en höjd av 150 km (93 mi) eller högre över jordens yta skulle slås utanför jordens tyngdkraft. Dessa molekyler skulle då befinna sig i närheten av jordens rymd, där de kunde plockas upp genom att passera föremål som kometer, asteroider eller andra near-Earth Objects (NEO) och transporteras till andra planeter.
Naturligtvis väcker detta en allt viktigare fråga, som är huruvida dessa organismer kunde överleva i rymden eller inte. Men som Berera noterar, har tidigare studier undersökt mikrobernas förmåga att överleva i rymden:
”Om vissa mikrobiella partiklar hanterar den farliga resan uppåt och ur jordens tyngdkraft, kvarstår frågan hur bra de kommer att överleva i den hårda miljön i rymden. Bakteriesporer har lämnats på utsidan av den internationella rymdstationen på höjd ~ 400 km, i en nära vakuum av rymden, där det nästan inte finns vatten, betydande strålning och med temperaturer som sträcker sig från 332K på solsidan till 252K på skuggsida och har överlevt 1,5 år. ”
En annan sak som Berera tänker på är det konstiga fallet med tardigrader, de åttbena mikrodjur som också kallas ”vattenbjörnar”. Tidigare experiment har visat att denna art kan överleva i rymden och är både starkt motståndskraftig mot strålning och uttorkning. Så det är möjligt att sådana organismer, om de slogs ur jordens övre atmosfär, kunde överleva tillräckligt länge för att ha en tur till en annan planet
I slutändan antyder dessa upptäckter att stora asteroidpåverkan kanske inte är den enda mekanismen som är ansvarig för liv som överförs mellan planeter, vilket är vad förespråkare för Panspermia tidigare trodde. Som Berera uttalade i ett University of Edinburgh pressmeddelande:
”Förslaget om att dammkollisioner i rymden skulle kunna driva organismer över enorma avstånd mellan planeter väcker några spännande möjligheter till hur livet och atmosfärerna från planeterna har sitt ursprung. Strömningen av snabbt utrymme damm finns i hela planetariska system och kan vara en vanlig faktor för att sprida livet. "
Förutom att erbjuda ett nytt tag på Panspermia, är Bereras studie också viktig när det gäller studien av hur livet utvecklats på jorden. Om biologiska molekyler och bakterier har undkommit jordens atmosfär kontinuerligt under dess existens, skulle det antyda att det fortfarande kan flyta ut i solsystemet, eventuellt inom kometer och asteroider.
Dessa biologiska prover, om de kunde nås och studeras, skulle tjäna som en tidslinje för utvecklingen av mikrobiellt liv på jorden. Det är också möjligt att jordburna bakterier överlever i dag på andra planeter, eventuellt på Mars eller andra kroppar där de låses fast i permafrost eller is. Dessa kolonier skulle i grund och botten vara tidskapslar, innehållande bevarad livslängd som kan dateras miljarder år tillbaka.
