Жизнь на Землю послала далекая солнечная система?

Новая теория о перемещении космических обломков увеличивает вероятность того, что звездные системы обмениваются биовеществом.

Было время, когда солнечная система дождем сыпала камни. Достаточно взглянуть на покрытую кратерами поверхность таких не имеющих атмосферы планет как Меркурий и Луна, чтобы понять масштабы этого перекрестного огня, происходившего тогда, когда ближайшие к нам миры только формировались, а те космические обломки, что помогли его создать, свободно летали в пространстве. Даже сегодня планеты и их спутники периодически обмениваются обломками, и вполне возможно, что камни с какого-нибудь Марса, давным-давно выбитые в космическое пространство залетным метеоритом, медленно двигаются по спирали, приближаясь к земной орбите.

Такой межпланетный обмен веществ давно уже породил теорию панспермии, которая гласит, что жизнь на Земле могла зародиться вовсе не здесь, а была занесена в виде органических структурных элементов или даже микроорганизмов с далеких планет. Земля, в свою очередь, тоже могла оплодотворить другие миры. Загвоздка в том, что солнечная система ограничена в размерах, а Земля, насколько нам известно, это единственное место, способное сохранить и поддержать путешествующие зародыши жизни.

Но ситуация становится намного интереснее, если расширить список кандидатов на биологический обмен, включив  в него другие солнечные системы. Такая гипотеза, носящая название литопанспермия, всегда казалась весьма привлекательной, но не заслуживающей особого внимания. Физика межзвездных обменов настолько сложна, что на практике никакие обломки совершить такое путешествие не в состоянии. По крайней мере, таково было общее убеждение. Однако новая статья, опубликованная в журнале Astrobiology, заряжает новой энергией идею литоспермии, поскольку в ее заключении делается вывод о том, что межзвездный обмен жизнью гораздо вероятнее, чем мы думали.

Для астрофизиков самой простой частью теорий панспермии и литопанспермии, как это ни странно, является сама биология. Во вселенной полно воды, углеводородов и даже аминокислот – и все это могут переносить в свободном полете космические обломки. В 2011 году геологи объявили, что упавший в 2000 году на Землю метеорит содержал в своем составе аминоксилоты и прочие предбиологические вещества. Более того, все они находились на разных уровнях сложности – а это означает, что метеорит во время полета «доваривал» их, возможно, при помощи остатков воды и тепловой энергии, вырабатываемой радиоактивными веществами.

Но пусть даже органический груз во время столь длительного путешествия может выжить и даже развиться – все равно остается вопрос о том, как он доставляется от отправителя к получателю. И тут у теории литопанспермии серьезные проблемы. Прежние модели межзвездных перемещений основывались на идее о том, что обломки выбрасываются из солнечной системы за счет гравитационных столкновений с крупными космическими телами типа Юпитера. В таком случае они могут перемещаться со скоростью около 8 километров в секунду, или почти 18000 миль в час. При такой скорости обломки не могут попасть в гравитационное поле другой звездной системы, даже если долетят до нее. «Очень маловероятно, что даже один-единственный метеорит, летящий с планеты в нашей солнечной системе, упадет на планету земной группы в другой солнечной системе за весь срок существования нашей солнечной системы», - написал в 2003 году в своей научной работе астрофизик из университета штата Аризона Х. Джей Мелош (H. Jay Melosh). В этой работе он попытался раз и навсегда положить конец теории литопанспермии. Если не могут улететь наши обломки, то у других обломков шансов долететь до нас не больше.

Но это лишь в том случае, если вы придерживаетесь старой модели разлета обломков. Группа исследователей из Принстонского университета, университета штата Аризона и Центра астробиологии Испании подошла к этому вопросу с другой стороны, разработав компьютерные модели метода медленного перелета, имеющего название «слабое перемещение». Согласно такой модели, обломки разлетаются по солнечной системе вовне по спирали, и постепенно добираются до точки, находящейся настолько далеко от родного им солнца, что нужно только слабое возмущение, дабы подтолкнуть их в сторону межзвездного пространства. «В такой точке, - говорит астрофизик из Принстона Эдвард Белбруно (Edward Belbruno), являющийся одним из авторов научной работы на эту тему, - обломки летят наружу настолько медленно, что здесь для их вылета уже можно применять теорию случайности и хаоса».

Проблема в том, что на малой скорости понадобится много времени для перемещения к следующей солнечной системе, и путешествие может продлиться полтора миллиарда лет и более. Столько не проживут даже самые крепкие органические вещества. Но около четырех с половиной миллиардов лет назад, когда только формировалось наше солнце, оно являлось частью тесной группы нарождающихся звезд, известных как местный кластер. Располагались они довольно плотно и близко друг к другу – и в таком случае время перелета могло быть намного короче.

«Спустя 100-200 миллионов лет звезды разошлись, и вероятность слабого перемещения резко сократилась, - говорит Белбруно. – Но окно все равно существовало». Анализ земной породы дает повод для оптимизма, поскольку показывает, что земная органика могла сформироваться на довольно раннем этапе развития солнечной системы, то есть, как раз в то время, когда существовало такое окно.

Вообще-то количество обломков, достигающих другой солнечной системы, кажется весьма незначительным – от пяти до 12 на каждые 10000. Но поскольку количество обломков, улетающих из своих систем с малой скоростью, составляет ежегодно триллионы, то соседние миры могут втянуть на свои орбиты целый миллиард таких кусков в год. Так что и мы можем оказаться в числе получателей такой огромной массы обломков, летящих откуда угодно. Вообще-то вряд ли кто-то из ныне живущих людей повстречается с пришельцами, но сейчас чуть-чуть выросли шансы на то, что мы сами можем быть пришельцами.

 

Оригинал публикации: Did a Distant Solar System Send Life to Earth?