April 20, 2024

Het leven verspreidt zich door de ruimte op kleine, onzichtbare deeltjes, suggereert onderzoek: ScienceAlert

Het leven verspreidt zich door de ruimte op kleine, onzichtbare deeltjes, suggereert onderzoek: ScienceAlert

Verschijnt leven onafhankelijk van elkaar op verschillende planeten in de Melkweg? Of verplaatst het zich van de ene wereld naar de andere? Of doet het beide?

Nieuw onderzoek laat zien hoe het leven zich kan verspreiden via een eenvoudig, eenvoudig pad: kosmisch stof.

Eén ding dat wetenschappers de afgelopen decennia hebben geleerd, is dat het leven op aarde misschien wel een vroeg begin heeft gehad.

De aarde is ongeveer 4,53 miljard jaar oud en er zijn aanwijzingen dat er al minstens 3,5 miljard jaar eenvoudig leven bestaat. Er zijn aanwijzingen dat het leven hier zelfs nog eerder bestond, slechts ongeveer 500 miljoen jaar nadat de aarde ontstond toen deze afkoelde. Het leven was zo eenvoudig, maar het had er kunnen zijn.

Maar het leven is hier misschien niet ontstaan. Onderzoekers vragen zich af of er genoeg tijd was om spontaan leven te laten ontstaan ​​in de vroege omstandigheden op aarde.

Nieuw onderzoek onderzoekt het idee dat kosmisch stof verantwoordelijk zou kunnen zijn voor de verspreiding van leven door de hele Melkweg Panspermie. Het leven ontstond elders en werd overgebracht naar de jonge aarde. Dit is geen nieuw idee, maar in dit werk berekent de auteur hoe snel dit zou kunnen gebeuren.

Artistieke weergave van de aarde in de vroege Archeïsche periode met een paarse hydrosfeer en kustgebieden. Zelfs in deze vroege periode bloeide het leven en werd het complexer. (Oleg Kuznetsov)

Zoek met titel “De mogelijkheid van het bestaan ​​van panspermie in de diepten van het universum door planetaire stofkorrels“De enige auteur is ZN Osmanov, van de Faculteit Natuurkunde van de Vrije Universiteit van Tbilisi in Georgië. Het artikel is in voordruk en is nog niet gepubliceerd.

Hoezeer we ook nadenken over en onderzoek doen naar de oorsprong van het leven, we weten niet hoe het begon. We hebben een idee van wat voor soort milieu het zou kunnen opleveren, maar zelfs dat idee is al miljarden jaren verduisterd.

“Het grootste probleem is duidelijk de oorsprong van het leven of de abiogenese, waarvan de details ons nog steeds onbekend zijn”, schrijft Usmanov.

Maar het begon op de een of andere manier. Ongeacht de oorspronkelijke verschijningsvorm van het leven, richt Usmanov zich voorlopig op de manier waarop het zich verspreidt.

“Door aan te nemen dat planetaire stofdeeltjes aan de zwaartekracht van de planeet kunnen ontsnappen, houden we rekening met de mogelijkheid dat stofdeeltjes via stralingsdruk uit het sterrenstelsel ontsnappen”, schreef Usmanov.

Het idee dat het leven zelf door de ruimte zou kunnen reizen op kometen en asteroïden is bij veel mensen bekend. Wanneer deze objecten met planeten botsen, gaat het denken door, wordt er voor mobiel leven gezorgd, en als er een plek is die kan worden geëxploiteerd, zal dat gebeuren. Maar hoe kan eenvoudig stof hetzelfde bereiken?

Deze concept art toont grote asteroïden die de vroege atmosfeer van de aarde zijn binnengedrongen.  Fotografie: SwRI/Dan Durda/Simon Marchi
Deze concept art toont grote asteroïden die de vroege atmosfeer van de aarde zijn binnengedrongen. (SwRI/Dan Durda/Simon Marchi)

Wil stof leven kunnen vervoeren, dan moet het afkomstig zijn van een planeet waar leven voorkomt. Dit kan onder specifieke omstandigheden gebeuren. Onderzoek toont aan dat stofdeeltjes afkomstig van de aarde en aanwezig in de hoge atmosfeer van de planeet zich kunnen verspreiden tegen kosmische stofkorrels.

A Papier 2017 In het tijdschrift Astrobiologie Laat zien hoe ultrasnel ruimtestof kan interageren met aardstof, waardoor krachtige momentumstromen ontstaan. Een klein deel van de planetaire stofdeeltjes kan voldoende worden versneld om aan de zwaartekracht van de planeet te ontsnappen.

Zodra het stof bevrijd is van de zwaartekracht van zijn planeet, is het overgeleverd aan de stralingsdruk van de sterren.

‘Als een soortgelijk scenario zich in andere systemen voordoet, kunnen planetaire stofdeeltjes, die al vrij zijn van het zwaartekrachtveld van de planeet, via stralingsdruk en initiële snelheid uit het sterrenstelsel ontsnappen, waardoor het leven zich in het universum verspreidt’, legt Usmanov uit. .

Het leven moet zeer duurzaam zijn om te overleven op een stofkorrel terwijl het door de interstellaire ruimte reist. U moet gevaren zoals straling en hitte vermijden. Als het leven zelf dat niet kan, kunnen de complexe moleculen die het leven voortbrengen dat misschien wel. Als we accepteren dat dit mogelijk is, is de volgende vraag hoe snel het zich zal verspreiden.

“Het is aangetoond dat stofkorrels over 5 miljard jaar 10 zullen bereiken5 ‘Stellaire systemen, en door rekening te houden met de Drake-vergelijking blijkt dat het hele sterrenstelsel vol planetaire stofdeeltjes zou zitten’, legt Usmanov uit.

Usmanov wijst op ander onderzoek naar massazaaiing en hoe dit zou kunnen gebeuren in onze galactische omgeving.

“Er is met name op gewezen dat kleine stofdeeltjes met daarin levende organismen door de druk van de zonnestraling binnen negenduizend jaar naar het dichtstbijzijnde zonnestelsel, Alpha Centauri, kunnen reizen”, schrijft Usmanov. Onze krachtige raketten, zoals het Space Launch System en Falcon Heavy, zullen er meer dan 100.000 jaar over doen om de reis af te leggen.

Panspermia is het idee dat het leven door de melkweg, of zelfs het universum, wordt verspreid door stof, asteroïden, kometen en zelfs kleine planeten.  Afbeelding tegoed: NASA/GenieMotor
Panspermia is het idee dat het leven door de melkweg, of zelfs het universum, wordt verspreid door stof, asteroïden, kometen en zelfs kleine planeten. (NASA/GenieMotor)

Het is een interessant idee. Usmanov schat dat een groot aantal stofkorrels in de interstellaire ruimte zou overleven met leven of complexe moleculen intact. Maar zijn denken raakt op een gegeven moment een beetje een verkeersdrempel.

Hij zet een gedurfde stap verder dan onze huidige kennis als hij schrijft: “Aan de andere kant is het logisch om aan te nemen dat het aantal planeten met op zijn minst primitief leven enorm moet zijn.” Dit kan een natuurlijke aanname zijn, maar er is weinig bewijs dat dit ondersteunt. Het is een gok, een gemotiveerde gok, maar toch een gok.

Usmanov gebruikt een statistische benadering van de Drake-vergelijking en schrijft dat het aantal planeten waarop leven is ontstaan ​​‘in de orde van 3 x 10 ligt’.7“.

“Deze waarde is zo groot dat als stofdeeltjes een afstand van wel enkele honderden lichtjaren kunnen afleggen, men kan concluderen dat de MW, met een diameter van 100.000 lichtjaar, gevuld moet zijn met complexe deeltjes verspreid over het hele sterrenstelsel. .” legt Usmanov uit. “Zelfs als we aannemen dat het leven in deze periode vernietigd werd, zou de overgrote meerderheid van de complexe moleculen intact blijven.”

Staande naast de Melkweg.  Als Usmanov gelijk heeft, is het hele sterrenstelsel gevuld met planetair stof.  Krediet: P. Horálek/ESO
Staande naast de Melkweg. Als Usmanov gelijk heeft, is het hele sterrenstelsel gevuld met planetair stof. (B. Horalik/ESO)

Het is heel interessant werk. Maar het frustrerende aan deze hele zaak is dat we nog steeds niet weten hoe het leven verschijnt of hoe vaak het verschijnt. Al onze gedachte-experimenten en berekeningen, inclusief die van Usmanov, hebben dus een stevige massa onbekenden in het centrum.

Als we het geluk hebben om bijvoorbeeld solide bewijs van leven op Mars te vinden, zullen dit soort onderzoek en de gesprekken die het genereert een nieuwe glans krijgen. Maar voorlopig laten het werk van Usmanov en soortgelijk werk van andere onderzoekers ons in een grappige positie achter: we kunnen ons alleen maar voorstellen en berekenen hoe het leven zich zou kunnen verspreiden, in welke mate en met welke snelheid.

Usmanov beweert dat het aantal planeten met primitief leven enorm is. Dat weten wij niet. Planeten zijn erg complex en er zijn verrassend veel variabelen. Zelfs als er een groot aantal planeten zou zijn met primitief leven, zouden veel ervan groter zijn dan de massa van de aarde. Zouden levensdragende stofdeeltjes of complexe organische moleculen bijvoorbeeld kunnen ontsnappen aan de greep van de superzwaartekracht van de aarde?

Dit onderzoek laat zien hoe leven, of in ieder geval de basiseenheden ervan, aan planeten kan ontsnappen en de interstellaire reis naar een andere wereld kan overleven. Als dit waar is, en panspermie de verschijning van leven op aarde kan verklaren kort nadat het zich heeft gevormd en afgekoeld, verandert dit ons begrip van onze oorsprong en zelfs van de rest van het universum.

Maar we weten niet hoe waar het is, en we weten nog steeds niet hoe het begon.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd door Het universum vandaag. Lees de Origineel artikel.