De theorie van Panspermia stelt dat het leven bestaat door de kosmos en wordt verdeeld over planeten, sterren en zelfs sterrenstelsels door asteroïden, kometen, meteoren en planetoïden. In dit opzicht begon het leven op aarde ongeveer 4 miljard jaar geleden nadat micro-organismen meeliftten op ruimterotsen die op het oppervlak waren geland. In de loop der jaren is er veel onderzoek gedaan om aan te tonen dat de verschillende aspecten van deze theorie werken.
Het laatste komt van de Universiteit van Edinburgh, waar professor Arjun Berera een andere mogelijke methode biedt voor het transport van levensdragende moleculen. Volgens zijn recente studie zou ruimtestof dat periodiek in contact komt met de atmosfeer van de aarde, miljarden jaren geleden leven in onze wereld hebben gebracht. Als dat waar is, zou hetzelfde mechanisme verantwoordelijk kunnen zijn voor de distributie van leven door het heelal.
Ter wille van zijn studie, die onlangs is verschenen in Astrobiologieonder de titel "Space Dust Collisions as a Planetary Escape Mechanism" onderzocht prof. Berera de mogelijkheid dat ruimtestof de ontsnapping van deeltjes uit de atmosfeer van de aarde zou kunnen vergemakkelijken. Deze omvatten moleculen die de aanwezigheid van leven op aarde aangeven (ook bekend als biosignaturen), maar ook microbieel leven en moleculen die essentieel zijn voor het leven.
Snel bewegende stromen interplanetair stof hebben regelmatig invloed op onze atmosfeer, met een snelheid van ongeveer 100.000 kg (110 ton) per dag. Dit stof varieert in massa van 10-18 tot 1 gram, en kan snelheden bereiken van 10 tot 70 km / s (6,21 tot 43,49 mps). Dientengevolge is dit stof in staat om de aarde te beïnvloeden met voldoende energie om moleculen uit de atmosfeer en de ruimte in te slaan.
Deze moleculen zouden grotendeels bestaan uit de moleculen die in de thermosfeer aanwezig zijn. Op dit niveau zouden die deeltjes grotendeels bestaan uit chemisch gedissocieerde elementen, zoals moleculaire stikstof en zuurstof. Maar zelfs op deze grote hoogte zijn er grotere deeltjes bekend, zoals die welke bacteriën of organische moleculen kunnen bevatten. Zoals Dr. Berera in zijn studie zegt:
“Voor deeltjes die de thermosfeer of daarboven vormen of daar vanaf de grond komen, kunnen ze, als ze met dit ruimtestof in botsing komen, worden verplaatst, van vorm veranderen of worden afgevoerd door inkomend ruimtestof. Dit kan gevolgen hebben voor weer en wind, maar het meest intrigerend en de focus van dit artikel is de mogelijkheid dat dergelijke botsingen deeltjes in de atmosfeer de noodzakelijke ontsnappingssnelheid en opwaartse baan kunnen geven om aan de zwaartekracht van de aarde te ontsnappen. "
Natuurlijk levert het proces van moleculen die uit onze atmosfeer ontsnappen bepaalde moeilijkheden op. Om te beginnen vereist het dat er voldoende opwaartse kracht is die deze deeltjes kan versnellen om aan snelheidssnelheden te ontsnappen. Ten tweede, als deze deeltjes worden versneld vanaf een te lage hoogte (d.w.z. in de stratosfeer of lager), zal de atmosferische dichtheid hoog genoeg zijn om weerstandskrachten te creëren die de opwaarts bewegende deeltjes zullen vertragen.
Bovendien zouden deze deeltjes, als gevolg van hun snelle opwaartse beweging, een enorme verhitting ondergaan tot het punt van verdamping. Dus hoewel wind, verlichting, vulkanen enz. In staat zouden zijn om grote krachten op lagere hoogten uit te oefenen, zouden ze niet in staat zijn om intacte deeltjes te versnellen tot het punt waar ze de ontsnappingssnelheid zouden kunnen bereiken. Aan de andere kant zouden deeltjes in het bovenste deel van de mesosfeer en de thermosfeer niet veel weerstand of verhitting ondervinden.
Als zodanig concludeert Berera dat alleen atomen en moleculen die al in de hogere atmosfeer voorkomen, door ruimtestofbotsingen de ruimte in kunnen worden gedreven. Het mechanisme om ze daar voort te stuwen bestaat waarschijnlijk uit een benadering met dubbele toestand, waarbij ze eerst door een mechanisme in de lagere thermosfeer of hoger worden geslingerd en vervolgens nog harder worden voortgestuwd door een snelle botsing van stof in de ruimte.
Na het berekenen van de snelheid waarmee ruimtestof onze atmosfeer beïnvloedt, stelde Berera vast dat moleculen die op een hoogte van 150 km (93 mijl) of hoger boven het aardoppervlak bestaan, buiten de limiet van de zwaartekracht van de aarde zouden worden geslagen. Deze moleculen bevinden zich dan in de ruimte nabij de aarde, waar ze kunnen worden opgepikt door objecten zoals kometen, asteroïden of andere Near-Earth Objects (NEO) te passeren en naar andere planeten te dragen.
Dit roept natuurlijk een andere zeer belangrijke vraag op, namelijk of deze organismen al dan niet in de ruimte zouden kunnen overleven. Maar zoals Berera opmerkt, hebben eerdere studies het vermogen van microben om in de ruimte te overleven bevestigd:
"Mochten sommige microbiële deeltjes de gevaarlijke reis naar boven en uit de zwaartekracht van de aarde beheren, dan blijft de vraag hoe goed ze zullen overleven in de barre omgeving van de ruimte. Bacteriële sporen zijn achtergelaten op de buitenkant van het internationale ruimtestation op een hoogte van ~ 400 km, in een bijna vacuümomgeving van de ruimte, waar bijna geen water is, veel straling en met temperaturen variërend van 332 K aan de zonzijde tot 252 K aan de schaduwzijde, en hebben 1,5 jaar overleefd. ”
Een ander ding dat Berera beschouwt is het vreemde geval van tardigrades, de achtpotige microdieren die ook wel bekend staan als 'waterberen'. Eerdere experimenten hebben aangetoond dat deze soort in de ruimte kan overleven en zowel sterk bestand is tegen straling als uitdroging. Het is dus mogelijk dat dergelijke organismen, als ze uit de bovenste atmosfeer van de aarde werden geslagen, lang genoeg zouden overleven om mee te liften naar een andere planeet
Uiteindelijk suggereren deze bevinding dat grote asteroïde-inslagen misschien niet het enige mechanisme zijn dat ervoor zorgt dat leven wordt overgedragen tussen planeten, zoals de voorstanders van Panspermia eerder dachten. Zoals Berera zei in een persverklaring van de Universiteit van Edinburgh:
“De stelling dat botsingen van ruimtestof organismen over enorme afstanden tussen planeten zouden kunnen voortstuwen, geeft een aantal opwindende vooruitzichten over hoe het leven en de atmosfeer van planeten is ontstaan. De stroming van snel ruimtestof wordt overal in planetaire systemen aangetroffen en kan een veelvoorkomende factor zijn in het prolifererende leven. '
Naast een frisse kijk op Panspermia, is Berera's studie ook belangrijk als het gaat om de studie van hoe het leven op aarde is geëvolueerd. Als biologische moleculen en bacteriën in de loop van haar bestaan voortdurend uit de atmosfeer van de aarde zijn ontsnapt, zou dit suggereren dat het nog steeds in het zonnestelsel zou kunnen zweven, mogelijk binnen kometen en asteroïden.
Deze biologische monsters zouden, als ze toegankelijk en bestudeerd zouden kunnen worden, dienen als een tijdlijn voor de evolutie van het microbiële leven op aarde. Het is ook mogelijk dat door de aarde verspreide bacteriën vandaag de dag overleven op andere planeten, mogelijk op Mars of andere lichamen waar ze zijn opgesloten in permafrost of ijs. Deze kolonies zouden in feite tijdcapsules zijn, met geconserveerd leven dat miljarden jaren oud kan zijn.
