Lý thuyết của Panspermia nói rằng sự sống tồn tại thông qua vũ trụ và được phân phối giữa các hành tinh, ngôi sao và thậm chí các thiên hà bởi các tiểu hành tinh, sao chổi, thiên thạch và hành tinh. Về mặt này, sự sống bắt đầu trên Trái đất khoảng 4 tỷ năm trước sau khi các vi sinh vật quá giang một chuyến đi trên những tảng đá không gian đáp xuống bề mặt. Trong những năm qua, nghiên cứu đáng kể đã được dành cho việc chứng minh rằng các khía cạnh khác nhau của lý thuyết này hoạt động.
Mới nhất đến từ Đại học Edinburgh, nơi Giáo sư Arjun Berera cung cấp một phương pháp khả thi khác để vận chuyển các phân tử mang sự sống. Theo nghiên cứu gần đây của ông, bụi không gian định kỳ tiếp xúc với bầu khí quyển Trái đất có thể là thứ mang lại sự sống cho thế giới của chúng ta hàng tỷ năm trước. Nếu đúng, cơ chế tương tự này có thể chịu trách nhiệm phân phối sự sống trong toàn vũ trụ.
Vì lợi ích của nghiên cứu, được xuất bản gần đây trong Sinh vật họcvới tiêu đề Va chạm không gian bụi bụi như một cơ chế thoát hành tinh, Giáo sư Berera đã kiểm tra khả năng bụi không gian có thể tạo điều kiện cho các hạt thoát ra khỏi bầu khí quyển Trái đất. Chúng bao gồm các phân tử chỉ ra sự hiện diện của sự sống trên Trái đất (hay còn gọi là sinh học), nhưng cũng có sự sống của vi sinh vật và các phân tử rất cần thiết cho sự sống.
Các luồng bụi di chuyển nhanh liên tục tác động đến bầu khí quyển của chúng ta, với tốc độ khoảng 100.000 kg (110 tấn) mỗi ngày. Bụi này có khối lượng từ 10-18 đến 1 gram và có thể đạt tốc độ 10 đến 70 km / s (6,21 đến 43,49 mps). Do đó, bụi này có khả năng tác động đến Trái đất với đủ năng lượng để đánh bật các phân tử ra khỏi khí quyển và vào không gian.
Những phân tử này sẽ bao gồm phần lớn những chất có trong tầng nhiệt điện. Ở cấp độ này, những hạt đó sẽ bao gồm phần lớn các nguyên tố phân ly hóa học, như nitơ phân tử và oxy. Nhưng ngay cả ở độ cao này, các hạt lớn hơn - chẳng hạn như những hạt có khả năng chứa vi khuẩn hoặc phân tử hữu cơ - cũng đã được biết là tồn tại. Như Tiến sĩ Berera tuyên bố trong nghiên cứu của mình:
Đối với các hạt hình thành tầng nhiệt hoặc cao hơn hoặc chạm tới mặt đất từ mặt đất, nếu chúng va chạm với bụi không gian này, chúng có thể bị dịch chuyển, thay đổi hình dạng hoặc bị loại bỏ bởi bụi không gian đến. Điều này có thể có hậu quả đối với thời tiết và gió, nhưng hấp dẫn nhất và trọng tâm của bài viết này, là khả năng những va chạm như vậy có thể tạo ra các hạt trong khí quyển vận tốc thoát cần thiết và quỹ đạo đi lên để thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái đất.
Tất nhiên, quá trình các phân tử thoát ra khỏi bầu khí quyển của chúng ta có những khó khăn nhất định. Đối với người mới bắt đầu, nó đòi hỏi phải có đủ lực hướng lên có thể tăng tốc các hạt này để thoát khỏi tốc độ vận tốc. Thứ hai, nếu các hạt này được gia tốc từ độ cao quá thấp (tức là trong tầng bình lưu hoặc bên dưới), mật độ khí quyển sẽ đủ cao để tạo ra lực kéo làm chậm các hạt chuyển động đi lên.
Ngoài ra, do kết quả của việc di chuyển lên nhanh, các hạt này sẽ trải qua quá trình nung nóng đến mức bốc hơi. Vì vậy, trong khi gió, ánh sáng, núi lửa, v.v. sẽ có khả năng truyền lực lượng lớn ở độ cao thấp hơn, chúng sẽ không thể tăng tốc các hạt nguyên vẹn đến điểm có thể đạt được vận tốc thoát. Mặt khác, ở phần trên của tầng quyển và tầng đối lưu, các hạt sẽ không chịu nhiều lực cản hoặc nhiệt.
Như vậy, Berera kết luận rằng chỉ các nguyên tử và phân tử đã được tìm thấy trong bầu khí quyển cao hơn mới có thể được đẩy vào không gian bởi các vụ va chạm bụi không gian. Cơ chế đẩy chúng ở đó có thể sẽ bao gồm một cách tiếp cận trạng thái kép, theo đó chúng lần đầu tiên được đưa vào tầng nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn bởi một số cơ chế và sau đó đẩy mạnh hơn nữa bởi sự va chạm bụi không gian nhanh.
Sau khi tính toán tốc độ mà bụi không gian tác động lên bầu khí quyển của chúng ta, Berera xác định rằng các phân tử tồn tại ở độ cao 150 km (93 mi) hoặc cao hơn bề mặt Trái đất sẽ bị đánh bật vượt quá giới hạn của trọng lực Trái đất. Các phân tử này sau đó sẽ ở trong không gian gần Trái đất, nơi chúng có thể được nhặt lên bằng cách truyền các vật thể như sao chổi, tiểu hành tinh hoặc các Vật thể gần Trái đất khác (NEO) và mang đến các hành tinh khác.
Đương nhiên, điều này đặt ra một câu hỏi cực kỳ quan trọng khác, đó là liệu những sinh vật này có thể tồn tại trong không gian hay không. Nhưng như Berera lưu ý, các nghiên cứu trước đây đã phát sinh khả năng vi khuẩn sống sót trong không gian:
Nếu một số hạt vi sinh quản lý hành trình nguy hiểm đi lên và ra khỏi lực hấp dẫn của Trái đất, câu hỏi vẫn là chúng sẽ sống sót tốt như thế nào trong môi trường khắc nghiệt của không gian. Các bào tử vi khuẩn đã được để lại ở bên ngoài Trạm vũ trụ quốc tế ở độ cao ~ 400km, trong môi trường gần như chân không của không gian, nơi gần như không có nước, bức xạ đáng kể và với nhiệt độ từ 332K ở phía mặt trời đến 252K ở bên bóng tối, và đã sống sót được 1,5 năm.
Một điều khác mà Berera xem xét là trường hợp kỳ lạ của loài tardigrades, loài động vật siêu nhỏ tám chân còn được gọi là gấu nước. Các thí nghiệm trước đây đã chỉ ra rằng loài này có khả năng sống sót trong không gian, vừa kháng bức xạ vừa hút ẩm mạnh. Vì vậy, rất có thể những sinh vật như vậy, nếu chúng bị đánh bật khỏi bầu khí quyển trên Trái đất, có thể tồn tại đủ lâu để quá giang đến một hành tinh khác
Cuối cùng, những phát hiện này cho thấy các tác động của tiểu hành tinh lớn có thể không phải là cơ chế duy nhất chịu trách nhiệm cho sự sống được chuyển giữa các hành tinh, đó là những gì những người đề xuất Panspermia nghĩ trước đây. Như Berera đã nêu trong một thông cáo báo chí của Đại học Edinburgh:
Một đề xuất rằng các vụ va chạm bụi không gian có thể đẩy các sinh vật vượt qua khoảng cách rất lớn giữa các hành tinh làm tăng một số triển vọng thú vị về sự sống và bầu khí quyển của các hành tinh bắt nguồn như thế nào. Sự phát tán của bụi không gian nhanh được tìm thấy trên khắp các hệ thống hành tinh và có thể là một yếu tố phổ biến trong sự sinh sôi nảy nở.
Ngoài việc mang đến một trải nghiệm mới về Panspermia, nghiên cứu của Berera, cũng rất có ý nghĩa khi nói về nghiên cứu về sự sống phát triển trên Trái đất. Nếu các phân tử sinh học và vi khuẩn đã thoát ra khỏi bầu khí quyển Trái đất liên tục trong suốt quá trình tồn tại của nó, thì điều này sẽ gợi ý rằng nó vẫn có thể trôi nổi trong Hệ Mặt trời, có thể trong các sao chổi và tiểu hành tinh.
Những mẫu sinh học này, nếu chúng có thể được truy cập và nghiên cứu, sẽ đóng vai trò là mốc thời gian cho sự tiến hóa của sự sống vi sinh vật trên Trái đất. Nó cũng có thể là vi khuẩn sinh ra trên trái đất tồn tại đến ngày nay trên các hành tinh khác, có thể trên Sao Hỏa hoặc các cơ thể khác, nơi chúng bị nhốt trong băng vĩnh cửu hoặc băng. Những thuộc địa này về cơ bản sẽ là những viên nang thời gian, chứa đựng sự sống được bảo tồn có thể tồn tại hàng tỷ năm.
