Панспермия: почему учёные всерьёз рассматривают версию, что жизнь на Землю пришла из космоса

Где началась жизнь на Земле? Кажется, вопрос простой. Наверняка на Земле — у планеты были подходящие условия, и есть свидетельства, уходящие более чем на 4 миллиарда лет назад, почти к моменту её формирования. Но часть учёных годами отстаивает другую версию: жизнь или, по крайней мере, её ингредиенты были доставлены на Землю кометами и астероидами. Этот процесс называется панспермией.

Если это так, то же самое могло произойти и на других планетах. А значит, внеземная жизнь может быть обычным явлением — и, возможно, мы сами когда-то были чужаками для планеты, которую теперь называем домом. Эта идея набирает силу благодаря двум миссиям — OSIRIS-REx NASA и Hayabusa2 Японии, — которые за последние годы вернули на Землю породы с астероидов. Анализ этих образцов позволяет предположить, что некоторые строительные блоки жизни присутствуют на астероидах.

«Это абсолютно правдоподобно, — говорит доктор Джейсон Дворкин, научный руководитель миссии OSIRIS-REx в Центре космических полётов Годдарда NASA в Мэриленде. — Ранняя Земля подвергалась бомбардировке материалом».

Когда такая идея была впервые предложена десятилетия назад, «все смеялись», — говорит профессор Пол Дэвис, физик-теоретик и астробиолог из Университета штата Аризона. «Теперь мы можем оглянуться назад и сказать, что в них было зерно истины. Они не были полностью сумасшедшими».

Откуда взялась эта идея

Истоки панспермии уходят на много лет назад, но её популяризировали в 1970-х годах британские астрономы сэр Фред Хойл и профессор Чандра Викрамасингхе в их книге «Болезни из космоса». В ней они предположили, что некоторые болезни, такие как грипп, могли происходить из-за пределов Земли.

Книга была плохо принята. «Она в некотором смысле вытолкнула Хойла на край научного сообщества, — говорит Дэвис. — Его широко считали сошедшим с ума в старости».

Одной из их идей было то, что астероиды и кометы могли быть инкубаторами для жизни, будучи полными органического материала, который мог быть строительными блоками жизни. По мере обращения вокруг звезды объекты испарялись бы, высвобождая материал, который мог бы засеять планеты в Солнечной системе, такие как наша. Такая идея остаётся спорной и сегодня. «Я всё ещё очень скептичен насчёт этого конкретного сценария», — говорит Дэвис.

Метеорит, который изменил разговор

Возможность того, что астероиды и кометы могут содержать строительные блоки жизни и напрямую доставлять их на планеты, стала более привлекательной. Идея достигла пика в 1996 году, когда учёные заявили, что нашли следы микрофоссилий бактерий внутри метеорита с Марса, упавшего в Антарктиде десятилетием ранее.

Известный как Allan Hills 84001, метеорит вызвал бурные утверждения, что внеземная жизнь возникла на Марсе и могла быть перенесена на другие планеты, такие как Земля. Шум вокруг камня был таким, что побудил президента Билла Клинтона сделать заявление из Розового сада Белого дома о значении открытия.

«Сегодня камень 84001 говорит с нами сквозь все эти миллиарды лет и миллионы миль, — сказал он. — Он говорит о возможности жизни. Если это открытие подтвердится, оно, несомненно, станет одним из самых поразительных прозрений о Вселенной, когда-либо раскрытых наукой».

Признаки жизни в метеорите позже были опровергнуты, и сегодня считается, что небиологические процессы привели к тому, что формы внутри камня были ошибочно приняты за микрофоссилии. Тем не менее, это объявление оказало широкое влияние в то время, особенно на Дэвиса, который в январе 1996 года предположил на конференции в Лондоне, что жизнь может переноситься между Землёй и Марсом или наоборот.

«Было очень мало людей, готовых воспринимать всерьёз то, что я говорил, — меня даже осудили на банкете конференции, — говорит он. — А потом меня спас никто иной, как Билл Клинтон».

Марс, по словам Дэвиса, мог быть хорошим местом для возникновения жизни в Солнечной системе, потому что он меньше Земли и остыл бы быстрее после своего формирования 4,5 миллиарда лет назад. «Так что он был готов к жизни раньше», — говорит он. Сегодня мы видим свидетельства того, что Марс был тёплым и влажным, с озёрами, морями и реками на поверхности около 3–4 миллиардов лет назад, но возможность того, что там присутствовала жизнь, остаётся без ответа.

Что нашли в образцах астероидов

В декабре 2020 года космический аппарат Hayabusa2 Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) вернулся на Землю с примерно 5 граммами образцов, собранных с астероида Рюгу более года назад. Аппарат выстрелил снарядом размером с шарик подшипника в астероид, подняв материал в коллектор и вернув его на Землю для посадки в австралийской глубинке.

Три года спустя, в сентябре 2023 года, космический аппарат NASA OSIRIS-REx последовал его примеру со своими образцами с астероида Бенну. Его выдвижная рука смогла собрать гораздо больше материала, чем японский аналог, используя импульс газообразного азота, чтобы зачерпнуть более 120 граммов материала. Образцы приземлились в пустыне Юта внутри капсулы.

Результаты обеих миссий теперь показали, что органический материал и строительные блоки жизни присутствуют на обоих астероидах, включая углерод, аммиак, соли и многое другое.

«Совершенно ясно, что они содержат органику, — говорит Дэвис. — Для Фреда Хойла это не было бы сюрпризом — он говорил всё это в начале 1970-х».

В январе 2025 года учёные, анализирующие образцы OSIRIS-REx, заявили, что нашли 14 из 20 аминокислот, которые жизнь на Земле использует для создания белков, и основные составляющие ДНК и РНК. Астероид также, по-видимому, был влажным в какой-то момент в прошлом, с каналами воды, проходящими через породу.

«Мы видим свидетельства жил воды, которые оставили после себя соляные отложения, когда высыхали, — говорит Дворкин. — Представьте это как грязь».

Заметно отсутствует, однако, сама жизнь. Бенну считается фрагментом более крупного астероида, пришедшего из внешней Солнечной системы, что вызывает вопрос: «Чего не хватало родительскому телу Бенну, что было у Земли?» — говорит Дворкин.

«Мы знаем, что соли образовались при комнатной температуре, так что это была мягкая среда», нагретая радиоактивными изотопами в астероиде. «Это была среда, которая, как можно было бы ожидать, возможно, была бы хороша для жизни, но этого не произошло».

Исследования образцов OSIRIS-REx находятся в зачаточном состоянии. «Мы изучили только около 14 процентов от общего количества образцов», — говорит Дворкин, причём учёные планируют изучить в общей сложности около 25 процентов на данный момент.

«Остальные образцы хранятся годами, чтобы люди, ещё не родившиеся, могли использовать методы, ещё не изобретённые, чтобы ответить на вопросы, которые мы ещё даже не придумали», — говорит он.

Но результаты на данный момент позволяют предположить, что наличие правильных условий и ингредиентов для жизни не означает, что вы обязательно создадите жизнь. «Это должно быть сложнее, чем просто смешать химикаты вместе, иначе жизнь сформировалась бы на Бенну, — говорит Дворкин. — Бенну — это кладовая, полная ингредиентов, но это не совсем подходящие условия, чтобы испечь пирог. На Земле у нас есть пирог, и мы не знаем почему».

Может ли жизнь переходить между планетами и звёздами

В нашей Солнечной системе расстояние между планетами довольно велико. Это делает шансы того, что материал, выброшенный с одного мира в результате удара, долетит до другого, относительно небольшими. На Земле из примерно 75 000 известных метеоритов только около 300 подтверждённо прибыли с Марса. Метеоритов с Венеры на Земле не найдено, как и с Меркурия.

Однако возможность переноса материала между мирами более перспективна в других солнечных системах. В 2017 году планетолог профессор Фред Цесла из Чикагского университета и коллеги предположили, что для одной конкретной системы, называемой TRAPPIST-1, эта идея особенно обнадёживает. В этой системе, расположенной примерно в 40 световых годах от Земли, семь каменистых планет размером с Землю обращаются вокруг звезды, гораздо меньшей, чем наше Солнце, называемой красным карликом. Но они расположены на гораздо более тесных орбитах, чем планеты нашей Солнечной системы — все планеты TRAPPIST-1 поместились бы внутри орбиты Меркурия.

Это должно делать перенос материала между планетами в той системе более частым, говорит Цесла. «Это очень компактная система, — говорит он. — Так что эффективность того, что что-то запускается с одной и попадает на другую, гораздо выше».

В своей работе 2017 года Цесла и коллеги предположили, что перспектива литопанспермии в системе TRAPPIST-1 — когда сама жизнь переносится между планетами — была правдоподобной. Команда подсчитала, что 10 процентов материала, выброшенного с планеты в обитаемой зоне системы TRAPPIST-1, достигли бы другой планеты в обитаемой зоне всего за 100 лет.

Также остаётся возможность того, что перенос жизни не ограничивается мирами одной Солнечной системы, а, возможно, происходит между звёздами. Мы нашли два объекта, проходящих через нашу Солнечную систему, — Оумуамуа в 2018 году и комету Борисова в 2019 году, — которые двигались так быстро, что должны были возникнуть где-то ещё. Могла ли жизнь, или её строительные блоки, пережить путешествие на таком теле, чтобы засеять миры других звёзд?

«Тот факт, что мы обнаруживаем, что материал может быть выброшен из одной планетной системы и добраться до другой, показывает, что это не ограничивается только одной планетной системой, — говорит Цесла. — В идее о том, что жизнь может переходить из одной планетной системы в другую, есть смысл».

Однако шансы того, что жизнесодержащая порода пройдёт через межзвёздное пространство и ударит другую планету, чтобы засеять её жизнью, кажутся небольшими. «Когда вы подставляете числа, это выглядит крайне маловероятным», — говорит Дэвис. Более вероятно, что панспермия «ограничена одной планетной системой, если только нет исключительных обстоятельств», — говорит он.

Что будет дальше

В будущем Цесла хотел бы увидеть миссию, возвращающую материал с кометы, а не только с астероида, чтобы рассказать нам больше. «Кометы такие же, как астероиды, они строительные блоки планет, но они формируются дальше в Солнечной системе, — говорит он. — Понимание кусочков, которые были доступны для доставки на потенциально обитаемую планету, — это вопрос, который я был бы очень рад увидеть, как мы преследуем».

Продолжающиеся миссии на Марс и ледяные луны Юпитера также могли бы дать нам дальнейшие подсказки. Марсоход NASA Perseverance сейчас находится на Марсе, собирая образцы, предназначенные для возвращения на Землю в следующем десятилетии. Надежда на то, что эти образцы могут содержать свидетельства микробной жизни, возникшей на Марсе, когда планета была тёплой и влажной. Тем временем миссия NASA Europa Clipper прибудет к Юпитеру в 2030 году, чтобы рассказать нам больше об этой интригующей луне, которая, по-видимому, имеет океан под своей ледяной оболочкой.

«Люди предполагали, что жизнь могла там закрепиться, — говорит Цесла. — Ингредиенты, кажется, там есть. Вопрос снова в том, был ли соблюдён рецепт».

Что несомненно, так это то, что перспектива возникновения жизни где-то ещё в Солнечной системе кажется всё более правдоподобной. С этим связаны важные последствия для нашего происхождения — были ли мы случайностью, возникшей в результате попадания богатого ингредиентами астероида на Землю в нужный момент, — и для возможности жизни где-то ещё.

«Мы должны смириться с тем фактом, что мы действительно не знаем, где началась жизнь, — говорит Дэвис. — И вполне вероятно, что она началась не на Земле».