Hoe het leven kan worden gedeeld tussen planeten die dicht bij elkaar liggen, heeft meer inzicht gekregen dankzij nieuwe analyses op basis van eerder bekende en nieuwe berekeningen. De bevindingen stellen onderzoekers in staat te begrijpen hoe waarschijnlijk het leven is op een bepaalde planeet in zulke hechte systemen als die wereld tekenen van bewoonbaarheid vertoont.

Het begon met een destijds godslasterlijk idee:dat leven overal in het universum bestaat, en het kan reizen zonder bovennatuurlijke inmenging. Anaxagoras, een Griekse filosoof uit de 5e eeuw voor Christus, noemde dit concept 'panspermia'. Kelvin, Helmholtz en Arrhenius brachten het idee in de 19e en 20e eeuw naar voren door te onderzoeken hoe leven van en naar de aarde kon worden vervoerd. In 2009, Stephen Hawking ging verder dan ons zonnestelsel met het idee toen hij suggereerde dat "het leven zich zou kunnen verspreiden van planeet naar planeet of van stellair systeem naar stellair systeem, gedragen op meteoren."

Dr. Dimitri Veras, een astrofysicus aan de Universiteit van Warwick in het VK, en hoofdauteur van een nieuw artikel over dit onderwerp, zegt dat, "In de vorige eeuw [panspermia] is gericht op het transport van leven binnen het zonnestelsel, inclusief de aarde."

Het TRAPPIST-1-systeem, dat is 41 lichtjaar verwijderd en omvat zeven planeten verpakt in een baan kleiner dan die van Mercurius, verandert dit op de aarde gerichte idee. De TRAPPIST-1 zon is een ultrakoele rode dwerg, dus ook al draaien de zeven nabije planeten dicht om elkaar heen, ze zijn mogelijk allemaal nog in de bewoonbare zone voor het leven, in verschillende mate, afhankelijk van de samenstelling van hun atmosfeer. Dat maakt ze een perfect model voor het verkennen van het idee van panspermie, per Hawking, overal in het universum.

Drie fasen:

Maar terug naar ons zonnestelsel, waar de "basis voor panspermia-gerelateerde processen is gelegd, " volgens Veras' paper. Dat omvat bewijs dat leven de drie fasen van reizen van de ene planeet naar de andere kan overleven:aanvankelijke uitwerping, de reis door de ruimte tussen planeten, en impact op een nieuwe planeet. Elke fase stelt uitdagingen voor het voortbestaan ​​van het leven, natuurlijk.

Veras wilde een analytisch systeem creëren om elk van deze delen te kwantificeren om een ​​beter begrip te krijgen van de waarschijnlijkheid van het geheel.

Hij had wat informatie om mee te beginnen:Microben kunnen mogelijk de uitwerping van een planeet met leven erop overleven, volgens eerdere studies, en zelfs een reis door de interplanetaire ruimte, indien afgeschermd van de straling en kou. Er is minder bekend over hoe goed een microbe die ruimtereizen heeft doorstaan ​​de impact op een nieuwe planeet zou kunnen overleven. die nodig zou zijn voor het leven om de reis van de ene planeet naar de andere te voltooien.

Omdat impact meer onbekenden omvat dan uitwerpen en transit tussen planeten, Veras had minder gedetailleerde informatie om mee te werken op dit gebied van zijn berekeningen. "De fysica van terugkeer heeft complexiteiten die niet aanwezig zijn bij de uitwerp- en reisfasen door de ruimte, "zegt hij. "Bijvoorbeeld, wrijvingsverwarming tijdens terugkeer kan leiden tot de vorming van een fusiekorst [de buitenste laag van de meteoriet die smelt en ablateert tijdens atmosferische binnenkomst] op het oppervlak van de meteoriet."

Toen het erop aankwam uit te zoeken hoe de lastige fysica van atmosferische toegang tot een nieuwe planeet te berekenen, Veras vertelt Astrobiology Magazine dat, "Vergelijkingen met betrekking tot de fysica van impact zijn al vastgesteld en gebruikt voor toepassingen in het zonnestelsel [dus] hebben we die omgezet voor gebruik in een algemeen extra-zonnestelsel."

Om de kans te begrijpen dat uitgestoten materiaal van de ene planeet naar de andere reist, Veras combineerde zijn vergelijkingen in analyses om het hele systeem van panspermie te achterhalen, niet alleen delen ervan.

"Gebruikelijk, de dynamiek van panspermie wordt bestudeerd met numerieke simulaties, echter, deze kunnen traag werken en moeten worden aangepast aan een individueel systeem, ", zegt Veras. "Als alternatief, analytics zijn veel sneller te gebruiken en algemeen genoeg om toepasbaar te zijn op een breed scala aan systemen."

Het leven delen

Nu er een waarneembaar multiplanetsysteem is – TRAPPIST-1 – met meer dan één wereld in de bewoonbare zone, astrobiologen kunnen deze analyses gebruiken om de waarschijnlijkheid te begrijpen dat het leven wordt gedeeld tussen planeten in deze extra-solaire locaties. Door de nabijheid van de planeten in dit nieuwe systeem is de kans groot dat ze materiaal kunnen delen. Kunnen de analyses van Veras garanderen dat, als het leven begon op een van de planeten, dat het leven dan kan bestaan ​​of niet bestaat dankzij panspermie op een bepaalde planeet? Zijn vergelijkingen zijn niet bedoeld om dat te doen - Veras geeft toe dat ze "niet exact, " maar "een voldoende goede benadering geven, " - maar hun doel is om astrobiologen een ander hulpmiddel te geven om nieuwe planetaire systemen te beoordelen.

Amaya Moro-Martin, een astronoom bij het Space Telescope Science Institute in Maryland, die eerder een paper heeft gepubliceerd over de waarschijnlijkheid van panspermie tussen verschillende planetaire systemen, zegt dat de analyses van Veras "een indrukwekkend stuk werk zijn dat rekening houdt met een breed scala aan fysieke processen die betrokken zijn bij panspermie."

Ergens naar uitkijken, Moro-Martin denkt dat het werk van Veras nuttig zal zijn wanneer nieuwe planetaire systemen worden ontdekt. "Het kader dat het schept, zal anderen helpen te beoordelen of, vanuit dynamisch oogpunt, panspermie had mogelijk kunnen zijn, gezien de systeemkenmerken, " ze zegt.

Astrobiologen moeten ervoor zorgen dat ze het leven niet beperken tot wat al bekend is; buitenaardse wezens kunnen er heel anders uitzien dan we verwachten. "" De moeilijkheid hier is dat de experimenten die overleving testen tegen de gevaren van de ruimte en het binnendringen van de atmosfeer gebaseerd zullen zijn op de organismen die we kennen, en we hebben geen idee hoe extra-solaire organismen eruit kunnen zien, " zegt Moro-Martin, "wat een fascinerende wereld van mogelijkheden opent."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan NASA's Astrobiology Magazine. Verken de aarde en daarbuiten op www.astrobio.net.