Автостопом по галактиці: як живі організми подорожують космосом без космічних кораблів

Далекі космічні подорожі поки що недоступні для людини. Але інші форми життя, можливо, вже подорожують автостопом з однієї планетарної системи до іншої.

Коли ми побачили першого "міжзоряного порушника", він вже пройшов точку, найближчу до Сонця, і "тікав" так само швидко й непомітно, як і прибув. Йдеться про перший міжзоряний об'єкт, який вдалося виявити людині.

Оумуамуа (гавайською - "розвідник") зафіксував 19 жовтня 2017 року телескоп Pan-STARRS на Гаваях.

Коли об'єкт залишав Сонячну систему, його швидкість раптово збільшилась, а не сповільнилась, як прогнозували астрономи. Саме це змусило деяких фахівців серйозно розглядати версію про те, що вони мають справу з інопланетним зондом.

Що ми знаємо про цей темний уламок сигароподібної форми, який завітав у нашу Сонячну систему?

Дуже мало. Спочатку Оумуамуа вважали кометою, яка залетіла з міжзоряного простору. Об'єкт рухався з негравітаційним прискоренням. Але хмари з пилу й газу, яка при наближенні до Сонця під тиском світла витягується, утворюючи характерний кометний хвіст, — Оумуамуа не мав.

Ми знаємо, що він не виробляє електромагнітне випромінювання. Найпотужніші радіотелескопи не виявили його слідів. Він має гравітаційну орбіту, що визначається тяжінням Сонця; невеликий неінерційний компонент можна пояснити впливом тиску випромінювання на околицях нашої зірки.

Ще ми знаємо, що його швидкість до входу в Сонячну систему була сумісна з характерними швидкостями небесних тіл в районі Чумацького Шляху, частиною якого є наша Сонячна система. Це дозволяє відкинути ідею про те, що він походить від однієї з найближчих до нас зірок, оскільки його швидкість була б занадто високою.

Однак ми виявили ще чотири далекі зірки, біля яких він міг пройти за останній мільйон років, з достатньо низькою швидкістю, щоб утворитися в одній з цих зоряних систем.

Тому ми не знаємо точно, звідки він узявся, чи він уже був в нашій Сонячній системі, скільки інших систем він відвідав або його склад (є припущення, що він утворився з водневого льоду).

За однією з гіпотез, це міг бути фрагмент екзопланети, зруйнований приливними силами гравітації. Якщо це так, то це значно більш рідкісний об'єкт, ніж астероїди головного поясу або об'єкти з хмари Оорта, що утворилися з первісної космічної туманності, яка зруйнувалася, утворивши Сонце й планети близько 4,5 мільярда років тому.

Що не викликає сумнівів, так це те, що в масштабах мільйонів або десятків мільйонів років фрагменти, подібні до Оумуамуа, можуть призвести до контакту між різними зірковими системами.

За однією з оцінок, орбіту Нептуна щодня перетинають 10 тисяч позасонячних астероїдів.

Було б цікаво вивчити один з них і побачити, з чого він зроблений. Такий астероїд може підійти для транспортування життя з однієї частини галактики в іншу.

Інша гіпотеза стверджує, що деякі з цих позасонячних об'єктів опинилися в пастці нашої Сонячної системи після того, як втратили частину своєї енергії під час зіткнення з Юпітером.

Обмін матеріалами

Відомо, що навіть планети в нашій Сонячній системі обмінюються матеріалом з доволі високою швидкістю. Не всі знають, що тут, на Землі, є кілька сотень зразків гірських порід з Марса, хоча місії, яка б привезла матеріал із цієї планети, ще не було.

Внаслідок метеоритного бомбардування Марса утворюються фрагменти, які можуть потрапити у відкритий космос. Деякі з них можуть досягти Землі, проникнути в нашу атмосферу і впасти, як звичайні метеорити. Порівнюючи ізотопний склад метеоритів з тими, що виявили на Марсі під час роботизованих місій НАСА, ми можемо ідентифікувати й відрізняти марсіанські метеорити від усіх інших.

Зрештою, варто пам'ятати, що Сонячній системі потрібно близько 230 мільйонів років, щоб зробити один оберт навколо центру чумацького шляху. З моменту свого утворення 4,5 млрд років тому вона здійснила близько 20 повних обертів. Це означає, що коли на Землі виникло життя, новонароджена Сонячна система мала багато можливостей вступити в контакт з фрагментами далеких зіркових систем.

У 2019 році я брав участь у конференції на тему "Міграція життя у Всесвіті". Мене спантеличила тема конференції. Я подумав, як ми можемо говорити про міграцію життя, якщо майже нічого не знаємо про життя у Всесвіті? І тоді я згадав про Оумуамуа.

Щоб перемістити життя з однієї планетарної системи в іншу, масивні космічні кораблі, ймовірно, не потрібні.

Беручи до уваги мізерний розмір бактерій, найменших живих організмів, які ми знаємо, або навіть вірусів, які можуть жити й розмножуватись всередині бактерій, ми також можемо уявити інші механізми, придатні для такого транспортування.

Наприклад, мікроскопічні кристали льоду й пил, що містять бактерії й спори, здатні виживати в умовах космосу, можуть потрапляти туди з верхніх шарів атмосфери планети.

Радіація може виштовхувати планетарний пил із мікроорганізмами у сплячому стані за межі зіркової системи, поширюючи їх на інші системи або туманності, де вони знайдуть умови для розмноження й еволюції.

Ми звикли думати про космос як про величезний, переважно порожній й абсолютно непридатний для життя простір. Можливо, нам варто змінити свою думку. Космос не такий порожній, як ми думаємо. Насправді різні частини галактики взаємодіють між собою, обмінюючись матеріалами в часових масштабах, які можна порівняти з часом появи життя на нашій планеті.

Приклад тихоходки

Але наскільки можливе життя в космосі? Що ж, і тут природа нас дивує.

Ми знаємо про різноманітні живі види, які можуть витримувати надзвичайно агресивні космічні умови: майже ідеальний вакуум, екстремальні температури та іонізуюче випромінювання.

Різні види лишайників, бактерій і спор здатні виживати, втрачаючи всю свою воду і входячи в стан повного анабіозу. У такому стані вони можуть залишатись дуже довго, аж поки знову не опиняться у вологій атмосфері.

Такі дослідження проводили на Міжнародній космічній станції та в різних лабораторіях, однак вони тривали лише місяці й роки, а не сотні, тисячі чи навіть мільйонів років.

Яскравим прикладом є тихоходка - одна з найцікавіших істот на Землі. Вона мікроскопічно мала, має вісім кінцівок, дуже повільна, невибаглива, але при цьому дуже стійка.

Якщо цю бактерію відправити у відкритий космос, вона відразу ж впаде в сплячку, втративши 90% своєї вологи й перетворившись на щось висушене. Досліди показали, що тихоходки можуть провести у вакуумі під жорстким опроміненням ультрафіолетом до 10 днів, а потім знову ожити і навіть дати потомство.

Ці істоти мають багато унікальних особливостей. Вони можуть виживати в атмосфері вуглекислого газу, проводити до 10 годин в киплячій воді й бути на 8 годин замороженими в рідкому гелії.

Крім того, ДНК тихоходок захищена білком, який зменшує радіаційне ушкодження.

Чи достатньо цієї інформації, щоб змусити нас припустити, що ці мікротварини прибули з космосу? Я сказав би, що ні.

Їхній незвичайний метаболізм — радше результат еволюційної адаптації. Фактично тихоходки — одні з небагатьох живих істот, які залишилися неушкодженими після п'яти масових вимирань, що сталися на Землі. Саме тому вони є найкращими кандидатами для тривалої космічної подорожі на борту метеорита чи комети.

Нещодавно тихоходки набули певної популярності у ЗМІ завдяки Beresheet1 - приватному космічному апарату, запущеному Ізраїлем, який розбився на Місяці на початку квітня 2019 року.

Зонд перевозив колонію цих мікроскопічних безхребетних у зневодненому стані. Враховуючи їхні розміри, цілком можливо, що вони пережили аварію і залишатимуться неактивними ще довгий час, готові прокинутися від сплячки.

Якщо замінити ізраїльський зонд астероїдом чи кометою, ми отримаємо хрестоматійний приклад того, як життя могло з'явитися на Землі. Або як життя могло мігрувати з Землі на інші планети нашої галактики.

Отже, проблема походження життя досі залишається відкритою, хоч ми крок за кроком рухаємося до її розв'язання.

Інформаційні технології перестали бути прерогативою програмістів і математиків, що дозволило розширити коло біологічних завдань, які вирішуються за допомогою комп'ютерів.

Космічна біологія зібрала в єдине ціле досягнення різних розділів біології, авіаційної медицини, астрономії, геофізики.

Ми також навчились декодувати ДНК та маніпулювати нею, аж до створення перших спрощених геномних структур, отриманих від живих організмів та здатних до розмноження.

Тому цілком імовірно, що створення складних молекулярних структур, необхідних для життя, або підтвердження існування острівців геномної стабільності в еволюції вірусних і бактеріальних видів є цілями, які в майбутньому будуть у межах нашої досяжності. На цьому етапі ми матимемо інший інструмент для розуміння того, як розвивалося життя на Землі.

Хто знає? Можливо, ми виявимо, що інопланетяни — це особливі біологічні форми життя, які були з нами завжди.

Джерело: ВВС