Die Theorie der Panspermie besagt, dass Leben durch den Kosmos existiert und von Asteroiden, Kometen, Meteoren und Planetoiden zwischen Planeten, Sternen und sogar Galaxien verteilt wird. In dieser Hinsicht begann das Leben auf der Erde vor etwa 4 Milliarden Jahren, nachdem Mikroorganismen, die eine Fahrt auf Weltraumgesteinen ankuppelten, an der Oberfläche gelandet waren. Im Laufe der Jahre wurden umfangreiche Forschungsarbeiten durchgeführt, um zu zeigen, dass die verschiedenen Aspekte dieser Theorie funktionieren.
Das neueste stammt von der Universität von Edinburgh, wo Professor Arjun Berera eine weitere mögliche Methode für den Transport lebenstragender Moleküle anbietet. Laut seiner jüngsten Studie könnte Weltraumstaub, der regelmäßig mit der Erdatmosphäre in Kontakt kommt, vor Milliarden von Jahren Leben in unsere Welt bringen. Wenn dies zutrifft, könnte derselbe Mechanismus für die Verteilung des Lebens im gesamten Universum verantwortlich sein.
Für seine Studie, die kürzlich in veröffentlicht wurde AstrobiologieUnter dem Titel „Weltraumstaubkollisionen als planetarischer Fluchtmechanismus“ untersuchte Prof. Berera die Möglichkeit, dass Weltraumstaub das Entweichen von Partikeln aus der Erdatmosphäre erleichtern könnte. Dazu gehören Moleküle, die auf das Vorhandensein von Leben auf der Erde hinweisen (auch bekannt als Biosignaturen), aber auch mikrobielles Leben und Moleküle, die für das Leben essentiell sind.
Sich schnell bewegende interplanetare Staubströme wirken sich regelmäßig auf unsere Atmosphäre aus, mit einer Geschwindigkeit von etwa 100.000 kg (110 Tonnen) pro Tag. Dieser Staub hat eine Masse von 10-18 bis 1 Gramm und kann Geschwindigkeiten von 10 bis 70 km / s (6,21 bis 43,49 mps) erreichen. Infolgedessen kann dieser Staub die Erde mit genügend Energie treffen, um Moleküle aus der Atmosphäre in den Weltraum zu werfen.
Diese Moleküle würden größtenteils aus denen bestehen, die in der Thermosphäre vorhanden sind. Auf dieser Ebene würden diese Partikel größtenteils aus chemisch dissoziierten Elementen wie molekularem Stickstoff und Sauerstoff bestehen. Aber auch in dieser Höhe sind größere Partikel bekannt - beispielsweise solche, die Bakterien oder organische Moleküle aufnehmen können. Wie Dr. Berera in seiner Studie feststellt:
„Bei Partikeln, die die Thermosphäre oder darüber bilden oder vom Boden dorthin gelangen, können sie, wenn sie mit diesem Weltraumstaub kollidieren, durch ankommenden Weltraumstaub verdrängt, in ihrer Form verändert oder weggetragen werden. Dies mag Konsequenzen für Wetter und Wind haben, aber am faszinierendsten und im Mittelpunkt dieses Papiers steht die Möglichkeit, dass solche Kollisionen Partikeln in der Atmosphäre die notwendige Fluchtgeschwindigkeit und Aufwärtsbahn verleihen können, um der Schwerkraft der Erde zu entkommen. “
Natürlich bringt der Prozess, bei dem Moleküle aus unserer Atmosphäre entweichen, gewisse Schwierigkeiten mit sich. Für den Anfang ist es erforderlich, dass genügend Aufwärtskraft vorhanden ist, um diese Partikel zu beschleunigen, um Geschwindigkeitsgeschwindigkeiten zu entkommen. Zweitens ist die atmosphärische Dichte hoch genug, um Widerstandskräfte zu erzeugen, die die sich nach oben bewegenden Teilchen verlangsamen, wenn diese Teilchen aus einer zu geringen Höhe (d. H. In der Stratosphäre oder darunter) beschleunigt werden.
Zusätzlich würden diese Partikel aufgrund ihrer schnellen Aufwärtsbewegung eine immense Erwärmung bis zum Punkt der Verdunstung erfahren. Während Wind, Beleuchtung, Vulkane usw. in tieferen Lagen große Kräfte ausüben könnten, könnten sie intakte Partikel nicht so weit beschleunigen, dass sie die Fluchtgeschwindigkeit erreichen könnten. Andererseits würden Partikel im oberen Teil der Mesosphäre und Thermosphäre nicht viel Widerstand oder Erwärmung erleiden.
Daher kommt Berera zu dem Schluss, dass nur Atome und Moleküle, die sich bereits in der höheren Atmosphäre befinden, durch Kollisionen mit Weltraumstaub in den Weltraum befördert werden könnten. Der Mechanismus, um sie dort anzutreiben, würde wahrscheinlich aus einem Doppelzustandsansatz bestehen, bei dem sie zuerst durch einen Mechanismus in die untere oder höhere Thermosphäre geschleudert und dann durch eine schnelle Kollision mit Weltraumstaub noch härter angetrieben werden.
Nach der Berechnung der Geschwindigkeit, mit der Weltraumstaub auf unsere Atmosphäre einwirkt, stellte Berera fest, dass Moleküle, die in einer Höhe von 150 km oder mehr über der Erdoberfläche existieren, über die Erdgravitationsgrenze hinaus geschleudert werden. Diese Moleküle würden sich dann im erdnahen Raum befinden, wo sie von vorbeifahrenden Objekten wie Kometen, Asteroiden oder anderen erdnahen Objekten (NEO) aufgenommen und auf andere Planeten transportiert werden könnten.
Dies wirft natürlich eine weitere wichtige Frage auf, ob diese Organismen im Weltraum überleben könnten oder nicht. Aber wie Berera bemerkt, haben frühere Studien die Fähigkeit von Mikroben bestätigt, im Weltraum zu überleben:
„Sollten einige mikrobielle Partikel die gefährliche Reise nach oben und aus der Schwerkraft der Erde heraus schaffen, bleibt die Frage, wie gut sie in der rauen Umgebung des Weltraums überleben werden. Bakteriensporen wurden an der Außenseite der Internationalen Raumstation in einer Höhe von ~ 400 km in einer nahezu vakuumhaltigen Umgebung des Weltraums zurückgelassen, in der es fast kein Wasser, beträchtliche Strahlung und Temperaturen zwischen 332 K auf der Sonnenseite und 252 K auf der Sonnenseite gibt Schattenseite und haben 1,5 Jahre überlebt. “
Eine andere Sache, die Berera in Betracht zieht, ist der seltsame Fall von Tardigraden, den achtbeinigen Mikrotieren, die auch als „Wasserbären“ bekannt sind. Frühere Experimente haben gezeigt, dass diese Art im Weltraum überleben kann und sowohl stark gegen Strahlung als auch gegen Austrocknung resistent ist. Es ist also möglich, dass solche Organismen, wenn sie aus der oberen Erdatmosphäre geworfen würden, lange genug überleben könnten, um eine Fahrt zu einem anderen Planeten zu verhindern
Letztendlich deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass große Asteroideneinschläge möglicherweise nicht der einzige Mechanismus sind, der für die Übertragung von Leben zwischen Planeten verantwortlich ist, was Befürworter von Panspermia zuvor dachten. Wie Berera in einer Pressemitteilung der Universität von Edinburgh feststellte:
„Die Annahme, dass Weltraumstaubkollisionen Organismen über enorme Entfernungen zwischen Planeten treiben könnten, wirft einige aufregende Perspektiven auf, wie das Leben und die Atmosphäre von Planeten entstanden sind. Das Strömen von schnellem Weltraumstaub findet sich in allen Planetensystemen und könnte ein häufiger Faktor für die Verbreitung von Leben sein. “
Bereras Studie bietet nicht nur eine neue Sicht auf Panspermia, sondern ist auch von Bedeutung, wenn es darum geht, wie sich das Leben auf der Erde entwickelt hat. Wenn biologische Moleküle und Bakterien im Laufe ihrer Existenz kontinuierlich aus der Erdatmosphäre entkommen sind, könnte dies darauf hindeuten, dass sie immer noch im Sonnensystem schweben, möglicherweise innerhalb von Kometen und Asteroiden.
Diese biologischen Proben würden, wenn sie zugänglich gemacht und untersucht werden könnten, als Zeitachse für die Entwicklung des mikrobiellen Lebens auf der Erde dienen. Es ist auch möglich, dass von der Erde übertragene Bakterien heute auf anderen Planeten überleben, möglicherweise auf dem Mars oder anderen Körpern, wo sie in Permafrost oder Eis eingeschlossen sind. Diese Kolonien wären im Grunde Zeitkapseln, die konserviertes Leben enthalten, das Milliarden von Jahren zurückreichen könnte.
