Panspermia – L'idea che la vita sia venuta dalle stelle

L'astronomo Carl Sagan una volta disse che la questione della natura della vita sulla Terra e la domanda se la vita possa essere trovata oltre la Terra sono due facce della stessa domanda. Nel caso della panspermia, a entrambe le domande viene data una risposta sintetica. La vita esiste oltre la Terra e la vita come la conosciamo sul nostro pianeta verde-blu è venuta dall'esterno della nostra atmosfera. Diversi oggetti celesti sono stati suggeriti come fonte di vita sulla terra dai sostenitori della panspermia. Questi includono Marte, comete e asteroidi e persino altri sistemi stellari.

Prime idee sulla panspermia

La panspermia è un'idea molto antica, che risale almeno agliantichi greci. Alcuni dei primi sostenitori dell'ipotesi scientifica nei tempi moderni includono gli astronomi Fred Hoyle e Chandra Wickramasinghe.

Sebbene non siano state trovate prove per questaipotesi sull'origine della vita, nel secolo scorso si sono verificate scoperte che rendono più plausibile la panspermia. Queste scoperte includono prove intriganti che la vita potrebbe essere esistita una volta su Marte.

Un'altra linea di prova che ha dato più credibilità alla panspermia è il fatto che la prima prova indiscutibile di vita nellarecord geologicasi verifica circa 3,8 miliardi di anni fa, verso la fine delLate Heavy Bombardment(LHB), un periodo di intenso attività di impatto nel primo sistema solare, dove il tasso di collisione tra i corpi planetari era molto più alto di quanto lo sia oggi.

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    È discutibile che qualsiasi vita sulla Terra che esisteva su questo pianeta prima dell'LHB sarebbe stata spazzata via, richiedendo un'origine extraterrestre per la vita attuale. Questa è solo una speculazione ovviamente, ma è resa più plausibile dalla linea temporale dell'emergere della vita sulla Terra.

    Terra in primo piano e Marte aggiunto dietro. Molte teorie sulla panspermia si riferiscono a Marte. ( alonesdj

    /Adobe Stock)

    La vita sulla Terra è venuta da Marte?

    Nel 1984 è stato scoperto un meteorite nella regione di Allan Hills inAntartide. È stato semplicemente etichettato come ALH84001 e non ha suscitato molto interesse per il decennio successivo. Nel 1994, tuttavia, l'analisi geochimica e microscopica ha mostrato che il meteorite era un meteorite marziano e un meteorite marziano molto insolito.

    Gli scienziati hanno scoperto che il meteorite conteneva molecole organiche complesse note come idrocarburi policiclici aromatici (IPA), che sono spesso associati all'attività microbica. Hanno anche trovato magnetite mescolata con solfuro di ferro. Questi due minerali di solito non si trovano insieme in presenza di carbonati a meno che non siano prodotti dalla vita.

    Inoltre, i ricercatori hanno trovato nanostrutture a forma di bastoncino dall'aspetto insolito, che assomigliavano a certi tipi di batteri. Queste tre scoperte all'interno del meteorite sono state prese da alcuni scienziati come probabili prove della vita sul pianeta rosso.

    Il meteorite ALH84001 proveniente da Marte, scoperto in Antartide, ha costretto molti scienziati a dare un'occhiata più da vicino alle opinioni della panspermia sulle origini della vita sulla terra. (NASA / Dominio pubblico )

    Le scoperte relative ad ALH84001 hanno costretto molti scienziati a dare un'occhiata più da vicino al meteorite. Nel corso degli anni, la maggior parte delle prove che originariamente sembravano intriganti è ora considerata dubbia e attualmente viene favorita un'origine non biologica.

    Gli IPA possono formarsi facilmente in ambienti non biologici quando le molecole organiche sono soggette a riscaldamento e le strutture a bastoncino che ricordano i batteri sono probabilmente troppo piccole per essere mai state viventi. La magnetite e il solfuro di ferro, d'altra parte, sono ancora considerati probabili prove della presenza di biologia in ALH84001. Molti dei grani di magnetite hanno all'incirca le stesse dimensioni e forma dei grani prodotti dai batteri.

    Inoltre, attualmente non è noto alcun meccanismo di formazione attraverso il quale grani di magnetite di tale natura si formino in associazione con solfuro di ferro in assenza di biologia.

    Alla domanda se la vita esista o sia esistita su Marte dovrà infine essere risolta con una missione di ritorno di esempio, prevista per i primi anni 2030. Nel frattempo, continuano a costruire prove che Marte fosse un tempo un pianeta più clemente e più umido che potrebbe aver ospitato la vita in un passato geologicamente lontano, anche se questo è tutt'altro che conclusivo.

    Oltre ad aumentare la probabilità che la vita possa essere esistita su Marte, la scoperta di possibili segni di vita su Marte ha anche implicazioni sul fatto che la vita da Marte possa aver seminato la vita sulla Terra.

    La microscopia elettronica ha rivelato strutture a catena simili a organismi viventi nel frammento di meteorite ALH84001. (NASA / Dominio pubblico )

    Ci sono almeno due problemi principali con la possibilità che la vita su Marte semini la Terra. Il primo è se la vita avrebbe potuto sopravvivere al viaggio. Il secondo è se c'è una ragione per credere che la vita sarebbe più probabile che si sia formata prima su Marte piuttosto che sulla Terra. La risposta a entrambe le domande, sorprendentemente, potrebbe essere sì.

    Anche se i microbi potessero sopravvivere all'evento di impatto e agli estremi dell'ambiente spaziale, potrebbero vivere abbastanza a lungo da compiere il viaggio poiché qualsiasi viaggio dalla Terra a Marte potrebbe durare milioni di anni? È interessante notare che le spore batteriche recuperate da api estinte intrappolate in inclusioni di ambra e salamoia in antichi cristalli di sale suggeriscono che le spore batteriche possono durare fino a 250 milioni di anni e rimanere vitali. Naturalmente, l'ambra o un'inclusione di salamoia in un cristallo di sale terrestre sono ancora ambienti miti rispetto all'interno di un frammento di collisione da Marte alla deriva attraverso lo spazio interplanetario.

    C'è anche motivo di credere che sarebbe stato più facile per la vita formarsi prima su Marte piuttosto che sulla Terra. Mentre la vita richiede acqua, la formazione degli elementi costitutivi della vita è inibita dalla presenza dell'acqua. All'inizio della storia della Terra, dopo essersi raffreddata, era probabilmente coperta da un oceano globale. Marte, d'altra parte, ha attraversato periodi periodici di umidità e di siccità durante la sua prima storia.

    Un'ipotesi recente sull'origine della vita è che la vita si sia formata prima in pozze o specchi d'acqua poco profondi che erano regolarmente esposti alla luce solare che periodicamente si seccava. Ciò avrebbe comportato l'accumulo graduale di composti organici ad ogni ciclo di asciugatura, portando alla formazione di strati di sostanze organiche complesse che potrebbero diventare gli ingredienti della vita. Il fatto che Marte non fosse probabilmente coperto da un oceano globale all'inizio della sua storia e avesse periodi periodici di umidità e di siccità potrebbe aver reso l'inizio di Marte un luogo di formazione della vita più facile della Terra. Al momento non ci sono prove indiscutibili per suggerire questo, ma ci sono ragioni per credere che sia plausibile. Per quanto ne sappiamo, potremmo essere tutti marziani.

    Un asteroide che vola verso la terra. Alcune teorie influenti sulla panspermia affermano che i meteoriti potrebbero aver portato la vita sulla terra. ( lassedesignen

    /Adobe Stock)

    Vita dalle comete o dagli asteroidi?

    Altri bersagli popolari per chi è interessato alla panspermia sonocometee asteroidi. Chandra Wickramasinghe, astronomo e matematico dell'Università di Buckingham, sostiene che è probabile che la vita si sia formata all'interno delle comete. Ha inoltre sostenuto che i trilioni di oggetti cometari che probabilmente esistono nel sistema solare forniscono molte più opportunità per la formazione della vita rispetto agli ambienti della Terra primitiva.

    In alternativa, è possibile che una cometa possa essere stata infettata dalla vita passando attraverso l'atmosfera superiore di un pianeta ricco di vita. Ciò potrebbe consentire alla vita di impiantarsi su una cometa senza essersi formata sulla cometa. Naturalmente, non spiega come si sia formata quella vita. Spinge semplicemente il problema più indietro nel tempo e in un altro corpo planetario.

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      D'altra parte, se le comete avessero contribuito con materiale vivente alla Terra, avrebbero anche contribuito con l'acqua. Sebbene sia stato a lungo suggerito che l'acqua sulla Terra fosse fornita dalle comete, studi isotopici sulle comete in passato hanno dimostrato che molte di esse hanno un diverso rapporto deuterio-idrogeno rispetto all'acqua che si trova negli oceani della Terra.

      Ciò suggerisce che le comete non sono la fonte primaria dell'acqua terrestre e probabilmente non hanno contribuito con altro materiale, inclusa la vita. Studi più recenti sul rapporto deuterio-idrogeno nelle comete mostrano che alcune di esse hanno rapporti coerenti con quelli degli oceani della Terra. Ciò suggerisce che le comete potrebbero essere la fonte di parte dell'acqua della Terra, e quindi della vita e degli elementi organici, dopotutto.

      I più grandi asteroidi registrati finora: Vesta (a sinistra), Cerere (al centro). La luna (a destra) è stata aggiunta per fornire un senso di scala. (Immagine della luna: Gregory H. Revera; Immagine di Cerere: Justin Cowart; Immagine di Vesta: NASA/JPL-Caltech/UCAL/MPS/DLR/IDA / Dominio pubblico )

      Un altro luogo promettente per un'origine della vita non planetaria potrebbe esseregli asteroidi. Gli asteroidi sono corpi rocciosi che si trovano principalmente tra le orbite di Marte e Giove. La maggior parte degli asteroidi sono probabilmente frammenti di corpi protoplanetari che avrebbero potuto avere le dimensioni di Vesta, circa 530 chilometri (321 miglia) di diametro. Questi corpi progenitori primordiali degli asteroidi furono distrutti in collisioni catastrofiche nei primi giorni del sistema solare.

      Molto di ciò che sappiamo della composizione degli asteroidi proviene dallo studio dei meteoriti, la maggior parte dei quali provengono da asteroidi. Gli studi sui meteoriti mostrano che molti corpi genitori di asteroidi erano abbastanza grandi e avevano abbastanza isotopi radioattivi al loro interno per passare attraverso la completa differenziazione o almeno il metamorfismo. Molti meteoriti mostrano anche prove di alterazione acquosa all'interno dei loro corpi genitori, dimostrando che erano sufficientemente riscaldati da consentire la presenza di acqua liquida.

      Inoltre, molti meteoriti sono ricchi di sostanze organiche inclusi gli amminoacidi. Molti corpi genitori di asteroidi e meteoriti potrebbero aver avuto condizioni al loro interno non molto diverse dal punto di vista chimico dagli ambienti in cui si ritiene che la vita si sia formata sulla Terra, e forse su Marte. Inoltre, l'analisi isotopica degli asteroidi mostra che alcuni asteroidi hanno rapporti isotopici deuterio-idrogeno simili all'acqua sulla Terra, rendendo più probabile che gli asteroidi abbiano contribuito con materiale alla Terra durante la sua formazione.

      La chiara evidenza di alterazione acquosa, inclusa la presenza di argille e sostanze organiche nei meteoriti asteroidali, rende l'impatto degli asteroidi una probabile fonte di vita sulla Terra per quanto riguarda l'ipotesi della panspermia. Gli asteroidi potrebbero anche essere fonti di vita più promettenti delle comete, molte delle quali potrebbero non essere mai state abbastanza grandi da subire un riscaldamento interno. La maggior parte delle comete che visitano il sistema solare interno sono larghe solo 1-10 chilometri (0,62-6,2 miglia).

      Dovrei chiarire che questa è solo una speculazione. Finora non è stata trovata alcuna prova che suggerisca che la vita provenga da asteroidi o comete, ma recenti scoperte nella scienza degli asteroidi e nello studio delle comete fanno avanzare la fattibilità dell'ipotesi della panspermia.

      Un'altra teoria della panspermia è che la vita potrebbe essere arrivata sulla terra da altri sistemi stellari. ( sakkmesterke

      /Adobe Stock)

      Vita da altri sistemi stellari?

      In origine gli scienziati erano molto dubbiosi che i microbi all'interno di piccole rocce o zolle di terra potessero sopravvivere alle immense distanze tra le stelle, soprattutto perché un viaggio interstellare sarebbe durato centinaia di milioni o miliardi di anni. Inoltre, si pensava anche improbabile che oggetti provenienti da altrisistemi stellarisi avvicinassero abbastanza a un pianeta in un sistema stellare alieno da scontrarsi con esso.

      Questa opinione è leggermente cambiata con la recente scoperta di due corpi interstellari che sono passati attraverso il nostro sistema solare negli ultimi anni. Il primo eraOumuamua, il cui nome significa qualcosa come “primo messaggero da lontano” in hawaiano. È stato scoperto nel 2017 dagli astronomi utilizzando un telescopio gestito dall'Università delle Hawaii.

      Il secondo oggetto è stato scoperto nel 2019. Oltre a ricevere un nome di cometa più tipico, 2I/Borisov, il secondo oggetto interstellare scoperto è anche un oggetto molto più tipico, essendo indistinguibile dalle comete del sistema solare locale in tutto tranne sua orbita iperbolica.

      Al contrario, gli scienziati planetari discutono ancora sulla natura di Oumuamua, le spiegazioni vanno dall'essere il frammento di collisione di un exo-Plutone all'essere una vela leggera aliena, con la prima ipotesi che è quella preferita in modo schiacciante nella comunità scientifica planetaria .

      Ciò che è significativo di 2I/Borisov e Oumuamua è che erano entrambi oggetti interstellari e che furono scoperti entrambi solo entro due anni l'uno dall'altro. Ciò suggerisce che la visita di oggetti interstellari è più comune di quanto si pensasse in precedenza. Ciò ha portato gli scienziati ad essere più aperti alla possibilità che la vita possa viaggiare non solo tra i pianeti all'interno di un sistema solare, ma anche tra i sistemi solari.

      Se la vita non è limitata a un solo sistema solare fino a quando una specie tecnologica non si evolve in grado di viaggiare interstellare, allora la vita potrebbe essere un vero fenomeno cosmico. Lo spazio interstellare, piuttosto che essere morto, potrebbe infatti essere pieno di vita. Questa è ovviamente una speculazione e finora non è stata trovata alcuna prova che suggerisca che ciò sia vero, ma recenti scoperte scientifiche lo rendono più plausibile.

      Un fumatore nero batterico in una bocca idrotermale della dorsale oceanica dove le temperature sono estremamente elevate. Questi rari batteri di acque profonde sulla Terra potrebbero anche aver avuto origine altrove nella nostra galassia o in un'altra. (P. Rona / OAR/NURP; NOAA / Dominio pubblico )

      Panspermia in avanti

      Da quando la panspermia è stata proposta per la prima volta come ipotesi scientifica, è stata controversa ed è stata spesso associata alla frangia. Recenti scoperte, tuttavia, sembrano aver riscattato l'ipotesi della panspermia, mostrando che potrebbe esserci del vero nell'idea.

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        Attualmente non ci sono prove che la vita si sia formata su altri pianeti. Tuttavia, con ogni scoperta astrobiologica, diventa più probabile che presto venga scoperta la vita oltre la Terra.

        La domanda che potrebbe essere posta è questa vita sarà completamente diversa da qualsiasi vita che abbiamo vissuto, o questa vita si rivelerà essere i nostri cugini interplanetari o interstellari perduti da tempo? L'unico modo per scoprirlo è continuare a esplorare.

        Immagine in alto: la teoria della panspermia sostiene che la vita sia venuta sulla Terra da altrove nella nostra galassia o anche da più lontano. Fonte: Dmitry/Adobe Stock

        Di Caleb Strom

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