Согласно некоторым исследованиям, жизнь может распространяться по Вселенной с помощью космической пыли. Учёные давно выяснили, что на Земле жизнь возникла примерно 3,5 миллиарда лет назад. Исследования также подтверждают наличие примитивной жизни на Земле всего через 500 миллионов лет после её образования. Однако вопрос о том, возникла ли жизнь самопроизвольно на самом раннем этапе Земли, остаётся открытым.
Новое исследование, проведённое З.Н. Османовым, преподавателем физического факультета Свободного университета Тбилиси, рассматривает возможность панспермии – распространения жизни через космическую пыль. Эта идея не нова, но Османов в своей работе предлагает оценить, как быстро мог распространиться такой способ переноса жизни.
Художественное изображение Земли в раннем архее. Уже в этот период жизнь на Земле процветала и развивалась. Источник: Олег Кузнецов.
Исследование с названием «Возможность панспермии в глубоком космосе с помощью планетарных пылевых зёрен» включает анализ, согласно которому некоторые частицы пыли могут покинуть гравитацию своей планеты и выйти за пределы звёздной системы под воздействием радиационного давления.
Идея о том, что сама жизнь может путешествовать по космосу на кометах и ??астероидах, витает давно. Считается, что при столкновении этих объектов с планетами, на них может зарождаться жизнь. Однако для того, чтобы космическая пыль могла переносить жизнь, она должна происходить с планеты, на которой есть жизнь, и это может произойти при определенных обстоятельствах. Исследования показывают, что частицы пыли с Земли в верхних слоях атмосферы могут перемешиваться с частицами космической пыли. Так, одна из работ 2017 года показала, что космическая пыль может взаимодействовать с земной пылью, а небольшая часть частиц планетарной пыли может быть ускорена достаточно, чтобы избежать гравитации планеты.
Освободившись от гравитационного захвата планеты, пыль оказывается под влиянием давления звёздного излучения. Учёные предполагают, что если аналогичный процесс происходит в других звёздных системах, то частицы планетарной пыли могут покинуть свою систему под воздействием радиационного давления, распространяя жизнь по Вселенной.
Однако жизнь, находясь на пылинках в межзвёздном пространстве, должна быть очень выносливой, чтобы выжить в суровых условиях космоса. Сложные молекулы или организмы, предшественники жизни, должны противостоять воздействию радиации и другим негативным факторам.
Немаловажно также, как быстро пылевые частицы могут распространять жизнь. Османов указывает на то, что за 5 миллиардов лет частицы пыли могут достичь 10^5 звёздных систем. Согласно статистическому подходу и уравнению Дрейка, вся галактика в конечном счёте будет заполнена планетарными пылевыми частицами. Из этого можно сделать предположение о существовании огромного числа планет с примитивной жизнью.
Османов ссылается на исследования панспермии и на то, как она может происходить в окрестностях нашей галактики: «В частности, отмечено, что благодаря давлению солнечной радиации мелкие пылинки, содержащие живые организмы, могут за девять тысяч лет добраться до ближайшей солнечной системы — Альфа Центавра». Современным мощным ракетам, таким как Space Launch System и Falcon Heavy, потребуется более 100 000 лет, чтобы совершить такое путешествие.
Османов подсчитал, что значительное количество пылинок переживёт межзвёздное путешествие, сохранив жизнь или сложные молекулы: «Естественно предположить, что число планет с примитивной жизнью должно быть огромным». Возможно, это естественное предположение, но доказательств его истинности мало. Используя статистический подход к уравнению Дрейка, Османов пишет, что число планет, на которых возникла жизнь, «должно составлять порядка 3×10^7».
«Эта величина настолько огромна, что если частицы пыли могут преодолевать расстояние в несколько сотен световых лет, то можно сделать вывод, что пространство диаметром 100 000 световых лет должно быть полно сложных молекул», — объясняет Османов. Однако, как отмечает автор, до сих пор неизвестно, как появляется жизнь и насколько она распространена по Вселенной. Существует множество переменных, исследование этих процессов сложно, а на данный момент недостаточно убедительных доказательств существования каких-либо организмов на других планетах.
Можно лишь предполагать как далеко и насколько быстро может распространяться жизнь. Но чтобы добиться прогресса в понимании этих процессов, требуются дальнейшие исследования и эмпирические данные, которые позволят лучше понять природу жизни и её возможность распространяться во Вселенной.