Uno dei temi fondamentali dell'astrobiologia è cercare di accertare l'origine e la distribuzione della vita nel cosmo. Come parte di questo, il campo si occupa anche di come la vita può essere trasferita da un sistema planetario a un altro. Ricerche recenti possono fornire informazioni su come potremmo rilevare tracce di questo intrigante processo in futuro.

assistente professore di astrobiologia della Florida Tech Manasvi Lingam, insieme ai ricercatori dell'Ecole Polytechnique Federale de Lausanne in Svizzera e dell'Università di Roma in Italia, recentemente completato il documento, "Fattibilità di rilevare la panspermia interstellare in ambienti astrofisici, " che è stato accettato per la pubblicazione nel Giornale Astronomico .

La ricerca analizza il processo di bombardamento dei pianeti dalle rocce, e come i microbi portatori di vita che potrebbero trovarsi su quelle rocce si diffondono da un pianeta per portare la vita su un altro. La vita sui pianeti potrebbe essere stata iniziata dalla panspermia, una teoria millenaria che i microbi che vivono in mezzo alla polvere spaziale, comete e asteroidi vengono trasferiti sul pianeta quando questi oggetti si scontrano con la sua superficie. Nella loro carta, Lingam e il suo team presentano un sofisticato modello matematico che tiene conto della durata della sopravvivenza dei microbi, la velocità con cui le particelle si disperdono, e le velocità di ejecta, il materiale espulso a causa dell'impatto, per valutare le prospettive di rilevamento della panspermia interstellare.

Il documento mostra che le correlazioni tra coppie di sistemi planetari portatori di vita possono servire come diagnosi efficace della panspermia interstellare, a condizione che la velocità del materiale espulso contenente microbi sia maggiore delle velocità relative delle stelle. Il team ha generato stime pratiche dei parametri del modello per vari ambienti astrofisici e ha concluso che gli ammassi aperti e gli ammassi globulari (cioè, ambienti strettamente raggruppati) sembrano rappresentare i migliori bersagli per valutare la fattibilità della panspermia interstellare.

Come una reazione a catena in un reattore nucleare, la vita sui pianeti può essere iniziata dalla collisione di un oggetto vivente che colpisce un pianeta (seminandolo così), e gli oggetti portatori di microbi su quel pianeta vengono successivamente espulsi nello spazio e quindi si diffondono su più pianeti nell'area. Oltre a questo meccanismo di panspermia, gli scienziati ritengono inoltre che la vita possa essere creata anche da sistemi non viventi in un processo noto come abiogenesi. Esaminando le firme biologiche sui pianeti, Lingam e il suo team hanno condotto una ricerca che indica quanto lontano e quanto efficacemente la panspermia possa raggiungere i pianeti vicini.

"Ciò che abbiamo mostrato è che c'erano alcuni ambienti in cui la panspermia è più favorevole, e altri ambienti in cui è inferiore, Lingam ha detto. "La seconda cosa che abbiamo mostrato è che la differenziazione tra le due ipotesi (panspermia e abiogenesi) può essere intrapresa utilizzando una quantità matematica nota come funzione di correlazione a coppie. Se hai una funzione diversa da zero, implicherebbe che la panspermia è operativa, e se hai una funzione zero significa che la vita viene creata su mondi indipendentemente l'uno dall'altro."

Per Lingam, la carta può dare modo non solo di capire quali pianeti sono influenzati dai viaggi degli organismi viventi, ma anche per fornire una migliore comprensione di come quelli sulla Terra possono essere biologicamente connessi con altre forme di vita nel nostro sistema solare. Per esempio, i microbi su Marte potrebbero potenzialmente provenire dalla panspermia che coinvolge in qualche modo la Terra.

"Se dovessimo rilevare la vita su Marte, bisognerebbe trovare buoni strumenti diagnostici per capire se questa vita è davvero una seconda genesi, originari del tutto indipendenti dalla vita sulla Terra, o se è stato seminato dalla vita sulla Terra, " Ha detto Lingam. "Ci sono prove che il primo Marte fosse molto abitabile, aveva l'acqua che scorreva, e le temperature potrebbero essere state anche più calde. In linea di principio, la vita potrebbe aver avuto origine prima su Marte, poi si estinse o andò sottoterra, ma poi quella vita avrebbe potuto diffondersi sulla Terra, nel qual caso avremmo un'ascendenza marziana."

La ricerca di Lingam sulla panspermia lo ha portato l'anno scorso ad essere incaricato dalla Cambridge University Press, come parte del loro prestigioso Cambridge Astrobiologia serie, per scrivere un libro completo su questo argomento. L'uscita del libro è prevista per il 2022 o il 2023.