天体物理学新研究可能有助于阐明地球上的生命起源

佛罗里达理工大学天体生物学助理教授Manasvi Lingam与来自瑞士洛桑联邦理工学院和意大利罗马大学的研究人员一起,最近完成了论文《在天体物理环境中检测星际泛生的可行性》,该论文已被《天文学杂志》接受发表。

天体物理学新研究可能有助于阐明地球上的生命起源

该研究分析了行星如何被陨石轰击的过程,以及可能存在于这些陨石上的微生物如何从一个行星传播到另一个行星上带来生命。行星上的生命可能是由泛生论发起的,泛生论是一种有几千年历史的理论,即生活在太空尘埃、彗星和小行星中的微生物在这些物体与行星表面碰撞时被转移到行星上。

在他们的论文中,研究团队提出了一个复杂的数学模型,该模型考虑了微生物存活的时间、粒子分散的速度以及弹射物的速度,以评估探测星际泛生现象的前景。论文显示,只要含有微生物的喷射物速度大于恒星的相对速度,成对的含生命行星系统之间的相关性就可以作为星际泛生的有效诊断。

研究小组对各种天体物理环境的模型参数进行了实践性的估计,并得出结论:开放星团和球状星团(即紧密聚集的环境)似乎代表了评估星际泛生可行性的最佳目标。就像核反应堆中的连锁反应一样,行星上的生命可以通过一个带生命的物体撞击一个行星来启动,该行星上带微生物的物体随后被射入太空,然后在该地区的多个行星上传播。除了这种泛生机制外,科学家还认为生命也可以从非生命系统中创造出来,这个过程被称为 “非生物发生”。通过检查行星上的生物特征,研究团队进行了研究,表明泛生生物可以到达邻近的行星有多远和多有效。

研究显示,在某些环境中,泛生生物更有利,而在其他环境中,泛生生物则不那么有利。研究人员发现,区分两种假说(泛生论和生物起源)可以使用一个被称为对偶相关函数的数学量来进行。如果你有一个非零的函数,这将意味着泛生论是可行的,如果你有一个零的函数,这意味着生命是在相互独立的世界上创造的。

这篇论文不仅可能让人了解哪些星球受到生物体旅行的影响,而且还能更好地掌握地球上的生物体如何与我们太阳系中的其他生命体发生生物联系。例如,火星上的微生物有可能来自以某种方式涉及地球的泛生生物。如果我们在火星上探测到生命,我们将需要拿出良好的诊断工具,以了解这种生命是否真的是第二种起源,完全独立于地球上的生命,或者它是由地球上的生命播种的。有证据表明,早期的火星非常适宜居住,有流动的水,而且温度可能也比较高。原则上,生命可能首先起源于火星,然后消亡或转入地下,但随后这种生命可能传播到地球,在这种情况下,我们将有火星的祖先。

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