Een van de fundamentele thema's in de astrobiologie is het zoeken naar de oorsprong en verspreiding van het leven in de kosmos. Als onderdeel hiervan, het veld gaat ook over hoe leven kan worden overgedragen van het ene planetaire systeem naar het andere. Recent onderzoek kan inzicht geven in hoe we in de toekomst sporen van dit intrigerende proces zouden kunnen ontdekken.

Florida Tech assistent-professor astrobiologie Manasvi Lingam, samen met onderzoekers van de Ecole Polytechnique Federale de Lausanne in Zwitserland en de Universiteit van Rome in Italië, onlangs de krant afgerond, "Haalbaarheid van het detecteren van interstellaire panspermie in astrofysische omgevingen, " die is geaccepteerd voor publicatie in de Astronomisch tijdschrift .

Het onderzoek analyseert het proces van hoe planeten worden gebombardeerd door rotsen, en hoe levensdragende microben die zich op die rotsen kunnen bevinden, zich van de ene planeet verspreiden om leven te brengen op een andere. Het leven op planeten kan zijn ontstaan ​​door panspermie, een millennia-oude theorie dat microben leven te midden van ruimtestof, kometen en asteroïden worden naar de planeet overgebracht wanneer deze objecten op het oppervlak botsen. In hun krant Lingam en zijn team presenteren een geavanceerd wiskundig model dat bepaalt hoe lang microben overleven, de snelheid waarmee de deeltjes zich verspreiden, en de snelheden van ejecta - het materiaal dat als gevolg van de impact naar buiten wordt gedwongen - om de vooruitzichten voor het detecteren van interstellaire panspermia te beoordelen.

Het artikel laat zien dat de correlaties tussen paren van levendragende planetaire systemen kunnen dienen als een effectieve diagnose van interstellaire panspermie, op voorwaarde dat de snelheid van de microbe-dragende ejecta groter is dan de relatieve snelheden van sterren. Het team maakte praktische schattingen van de modelparameters voor verschillende astrofysische omgevingen en concludeerde dat open clusters en bolvormige clusters (d.w.z. dicht geclusterde omgevingen) lijken de beste doelen te vertegenwoordigen voor het beoordelen van de levensvatbaarheid van interstellaire panspermie.

Als een kettingreactie in een kernreactor, leven op planeten kan worden geïnitieerd door de botsing van een levend object dat een planeet raakt (waardoor het wordt gezaaid), en de microbe-dragende objecten op die planeet worden vervolgens in de ruimte uitgeworpen en zich vervolgens over meerdere planeten in het gebied verspreid. Naast dit mechanisme van panspermie, wetenschappers geloven ook dat leven ook kan worden gecreëerd uit niet-levende systemen in een proces dat bekend staat als abiogenese. Door biologische handtekeningen op planeten te onderzoeken, Lingam en zijn team deden onderzoek dat aangeeft hoe ver en hoe effectief panspermia naburige planeten kan bereiken.

"Wat we hebben laten zien, is dat er bepaalde omgevingen waren waar panspermie gunstiger is, en andere omgevingen waar het minder is, Lingam zei. "Het tweede dat we hebben aangetoond, is dat het onderscheid tussen de twee hypothesen (panspermie en abiogenese) kan worden ondernomen met behulp van een wiskundige grootheid die bekend staat als een paarsgewijze correlatiefunctie. Als u een functie heeft die niet nul is, het zou impliceren dat panspermia operationeel is, en als je een nulfunctie hebt, betekent dit dat het leven onafhankelijk van elkaar op werelden wordt gecreëerd."

voor Lingam, het papier kan plaats maken voor niet alleen inzicht in welke planeten worden beïnvloed door de reizen van levende organismen, maar ook om beter te begrijpen hoe de mensen op aarde biologisch verbonden kunnen zijn met andere levensvormen in ons zonnestelsel. Bijvoorbeeld, de microben op Mars kunnen mogelijk afkomstig zijn van panspermia waarbij de aarde op de een of andere manier betrokken is.

"Als we leven op Mars zouden ontdekken, we zouden met goede diagnostische hulpmiddelen moeten komen om te begrijpen of dit leven echt een tweede genese is, volledig onafhankelijk van het leven op aarde ontstaan, of als het was gezaaid uit het leven op aarde, Lingam zei. "Er zijn aanwijzingen dat het vroege Mars erg bewoonbaar was, stromend water gehad, en de temperaturen kunnen ook warmer zijn geweest. In principe, het leven had eerst op Mars kunnen ontstaan, stierf toen uit of ging ondergronds, maar toen had dat leven zich naar de aarde kunnen verspreiden, in dat geval zouden we een Mars-afkomst hebben."

Lingam's onderzoek naar panspermie leidde hem vorig jaar tot opdracht van Cambridge University Press, als onderdeel van hun prestigieuze Cambridge Astrobiologie serie, een uitgebreid boek over dit onderwerp te schrijven. Het boek staat gepland voor een release ergens in 2022 of 2023.