Panspermia

Zvyčajne ide o jednobunkovce, ktorých výraznou odlišnosťou od iných organizmov je, že dokážu žiť v extrémnych podmienkach - napríklad nízke či vysoké pH, vysoký obsah soli, vysoké či nízke teploty, vysoký tlak, vysoká radiácia atď. Sú však známe aj extrémofilné mnohobunkové organizmy, napríklad pomalky.[8] Bolo uskutočnených aj niekoľko experimentov, ktoré testovali ich schopnosť prežiť v kozmickom priestore a zvládnuť medziplanetárny transport.[9]

Niektoré organizmy na Zemi dokážu prežiť nepriaznivé obdobie vďaka rôznym biochemickým mechanizmom. Napríklad baktérie utvárajú spóry a v takomto stave sú schopné odolávať podobným extrémnym podmienkam ako extrémofilné organizmy. Keď nastanú priaznivé podmienky, dochádza ku germinácii - spóra umožní vznik rodičovskej formy organizmu.[10] Vzhľadom na ich schopnosť prežívať v takomto odolnom stave veľmi dlhú dobu a predsa si zachovať životaschopnosť sú práve ony považované za jedného z najlepších kandidátov na panspermiu.

Život po dopade na povrch potrebuje na svoj rozmach vhodné podporné podmienky. Posledné výskumy naznačujú, že napríklad mesiac Európa planéty Jupiter má pravdepodobne podpovrchový oceán kvapalnej vody, kde by sa mohol rozvinúť život.[11] Už dlhšiu dobu sa vedie intenzívny výskum, či by prostredie Marsu mohlo poskytnúť vhodné podmienky pre život.[12] Skúmaniu a hľadaniu obývateľných zón vo vesmíre sa intenzívne venuje NASA.[13]

{Hlavný článok|Fermiho paradox}}

V súčasnosti jediné známe kozmické teleso, na ktorom je rozvinutý život je planéta Zem. Napriek intenzívnemu výskumu a hľadaniu mimozemských civilizácií sa zatiaľ nepodarilo získať jednoznačne presvedčivé dôkazy ich existencie a to ani klasickými metódami ani v rámci projektu SETI. Ich početnosť je možné odhadnúť pomocou Drakeovej rovnice, ale výsledné čísla sú veľmi závislé od vstupných hodnôt a rôznych predpokladov. Vo vedeckej komunite je široké spektrum názorov na túto otázku. Niektorí vedci tvrdia, že jednoduchý život môže byť vo vesmíre pomerne rozšírený, ale komplexný život si podľa nich vyžaduje natoľko zložité podporné podmienky, že ho je vo vesmíre veľmi málo (pozri Hypotéza zriedkavej Zeme). Iní vedci sa domnievajú, že rozvinutý mimozemský život sa nám podarí objaviť napríklad na Marse alebo iných telesách.

V súčasnosti existuje niekoľko pozorovaní, ktoré podporujú myšlienku panspermie:[14]

• slnečný vietor je schopný unášať drobné častice (veľkosti niekoľko mikrónov) v rámci celej slnečnej sústavy a snáď aj ďalej

• tenká vrstvička grafitu môže výrazne chrániť mikroorganizmy pred škodlivým ultrafialovým žiarením v kozme

• mikroorganizmy môžu „cestovať“ vesmírom na povrchu skál vymrštených zo Zeme napríklad dopadom veľkého meteoritu (prípadne nechtiac byť prenesené na povrchu našich výskumných družíc[15])

• pomocou balónov boli zachytené v pozemskej atmosfére mikroorganizmy vo výškach približne 9 km až 40 km[16]

Preto bolo uskutočnených aj niekoľko experimentov, ktoré mali za úlohu otestovať schopnosť rôznych organizmov prežiť v extrémnych podmienkach kozmu. Z nich najúspešnejší bol pravdepodobne Foton-M3, ktorý s určitosťou preukázal, že niektoré baktérie, spóry, lišajníky a dokonca pomalky sú schopné zvládnuť kruté podmienky kozmického priestoru i pristátie na planéte.[17] [18]

Berie do úvahy len prírodné procesy fungovania panspermie. Prenos mikroorganizmov do kozmického priestoru je možný niekoľkými spôsobmi. Pravdepodobne najčastejšie sa to stáva na povrchu skál vymrštených dopadom veľkého telesa a to najmä z planét s menšou gravitáciou alebo riedkou atmosférou.[19] Predpokladá sa, mesačné a marťanské meteority dopadnuté na Zem mali práve takúto príčinu vzniku.[20] maným je plazmoid - súdržná čiastočka plazmy a magnetického poľa.[21] Ďalší transport života sa môže uskutočňovať buď formou meteoroidov alebo tlakom hviezdneho vetra. Dopad na ďalšie telesá, ktoré prípadne ponúkajú priaznivé podmienky na rozvinutie života je spôsobený buď priamou kolíziou alebo ich gravitačným poľom.

Niekedy sa nazýva aj „slabá panspermia“ alebo „molekulárna panspermia“ a tvrdí, že prebiotické stavebné bloky života vzniknuté vo vesmíre boli neskôr rozšírené na povrch planét a tam podporili vznik živých organizmov.[22] Už od 70-tych rokov 20. storočia bolo známe, že medzihviezdny prach obsahuje veľké množstvo organických molekúl, ktoré v ňom vytvára ionizácia, kozmické žiarenie a vzájomné interakcie.[23] Viaceré štúdie potvrdili prítomnosť rôznych organických molekúl na povrchu meteoritov alebo komét,"'Life chemical' detected in comet". NASA (BBC News). http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8208307.stm[24]

Náhodná panspermiaExperimentálny výskum jasne dokazuje schopnosť viacerých organizmov prežiť extrémne podmienky v kozmickom prostredí. Nejde len o mikrobiálny život ale aj o mnohobunkové živočíchy napríklad pomalky.[25] Analýzy povrchu našich kozmických sond vysielaných do vesmíru potvrdili, že na ich povrchu sa nachádzajú pozemské extrémofilné organizmy.[26] Najnovšie štúdie dokonca objavili množstvo mikróbov priamo v sterilných miestnostiach využívaných NASA na montáž kozmických sond a to aj napriek prísnym sterilizačným pravidlám.[27] Viacerí vedci sa preto oprávnene domnievajú, že ľudstvo už v uplynulých desaťročiach kozmického výskumu mohlo nechtiac rozšíriť pozemský život do okolitého vesmírneho priestoru a aj na blízke kozmické telesá.[28] [29] T. Gold, profesor astronómie predložil hypotézu „kozmické smeti“, kde uvažoval, že život na Zemi mohol začať z kontajnera odpadových produktov pochádzajúcich od mimozemskej civilizácie, ktorý nechtiac dopadol na Zem.[30]

Jej najznámejšími zástancami boli astronóm Carl Sagan, Francis Crick (spoluobjaviteľ štruktúry DNA) a chemik Leslie Orgel.[31] [32] Tvrdili, že zárodky života mohli byť na Zem zámerne rozšírené vyspelou mimozemskou civilizáciou. V súčasnosti sa uvažuje, že podobnú aktivitu by bolo schopné vyvinúť aj ľudstvo a tak pozemským životom osídliť iné kozmické telesá.[33] Kapsule vyslané do vesmíru by mohli obsahovať mikróby a extrémofilné organizmy.

Pravdepodobnosť dosiahnutia cieľovej oblasti sa dá vypočítať z nasledovnej rovnice:

${\displaystyle P({\text{cieľ}})={\frac {A({\text{cieľ}})}{\pi (dy)^{2}}}={\frac {ar({\text{cieľ}})^{2}v^{2}}{(tp)^{2}d^{4}}}}$ kde A(cieľ) je prierez cieľovej oblasti, „dy“ je neurčitosť pozície dopadu, „a“ je konštanta závislá od mierky, „r“ je polomer cieľovej oblasti, „v“ je rýchlosť sondy, „tp“ je cieľová presnosť (arcsec/rok) a „d“ je vzdialenosť k cieľu.

So súčasnými technológiami je možné osiať napríklad hviezdu Beta Pictoris, ktorá je vzdialená cca 63 svetelných rokov dávkou mikróbov vážiacou 4,5 gramu. So vzrastajúcou vzdialenosťou cieľa rastie aj počet potrebných mikróbov a hmotnosť kapsuly.[34]