Può la vita diffondersi in una galassia come la Via Lattea senza un intervento tecnologico? Quella domanda è in gran parte senza risposta. Un nuovo studio sta rispondendo a questa domanda utilizzando una galassia simulata simile alla Via Lattea. Quindi hanno studiato quel modello per vedere come i composti organici potrebbero muoversi tra i suoi sistemi stellari.

La domanda centrale nella scienza è probabilmente "Come è iniziata la vita?" Non c'è domanda più grande, e non c'è risposta, finora. Una domanda secondaria è più accessibile:"Può la vita diffondersi da una stella all'altra?" Questa è la teoria della panspermia, in poche parole.

La storia della Terra pone una domanda importante quando si tratta di panspermia. Gli scienziati pensano che non ci sia stato abbastanza tempo tra quando la Terra si è raffreddata abbastanza da diventare abitabile e la comparsa della vita. Non tutti gli scienziati pensano che, Certo. C'è una serie di pensieri sulla questione. Ma la domanda rimane:c'era abbastanza tempo perché la vita basata sul DNA potesse andare avanti in modo indipendente sulla Terra, o ha avuto un ruolo la panspermia?

Sebbene gran parte del discorso sulla panspermia riguardi semplici forme di vita che in qualche modo si muovono tra le stelle, discorso più serio riguarda il movimento dei composti organici necessari per la vita. Gli scienziati hanno trovato alcuni di questi composti sulle comete e altrove nello spazio. Ora sappiamo che non sono necessariamente rari. Quindi questi composti possono spostarsi da un sistema solare all'altro?

Il nuovo studio è intitolato "Panspermia in una galassia simile alla Via Lattea". L'autore principale è Raphael Gobat, dell'Istituto di fisica, Valparaíso, Chile. Il documento è disponibile sul sito di prestampa arxiv.org.

Quindi la panspermia è una cosa? Dentro un sistema solare come il nostro, sembra possibile. I meteoriti di Marte sono atterrati sulla Terra, che è una prova abbastanza solida. Se le rocce possono fare il viaggio, perché non sostanze chimiche dentro o su quelle rocce? Le spore potrebbero fare il viaggio interstellare tra i sistemi stellari?

Il team di ricercatori ha deciso di rispondere a questa domanda. Hanno lavorato con una galassia simulata da MUGS, le simulazioni di galassie imparziali di McMaster. MUGS è un insieme di 16 galassie simulate create dai ricercatori nei primi anni 2000. Nel 2016, Gobat et al hanno aggiunto un modello di abitabilità galattica modificato, chiamato GH16.

La loro galassia prescelta è g15784. È un po' più massiccio della Via Lattea e ha una storia di fusioni quiescenti. Non si fondeva con niente di molto massiccio da molto tempo, ed è orbitato da diverse galassie sferiche.

Il team ha calcolato un livello di abitabilità per ogni particella stellare nella galassia. In questo caso, ciò significa il numero di stelle di piccola massa della sequenza principale con pianeti terrestri all'interno delle loro zone abitabili. Hanno seguito GH16 per farlo. GH16 tiene conto della metallicità stellare, massa minima e massima, storia della formazione, e le gamme interne ed esterne della sua zona di abitabilità (HZ.)

Hanno anche considerato l'effetto delle esplosioni di supernova sull'abitabilità. Il nucleo galattico è la parte più densamente popolata della galassia. Quindi, anche se ci sono più pianeti potenzialmente abitabili lì, ci sono anche supernove più letali. La maggiore densità di stelle nel nucleo significa che ogni pianeta abitabile ha una maggiore possibilità di essere reso inabitabile da una supernova. La maggiore metallicità nel nucleo riduce anche l'abitabilità, secondo gli autori. Ciò rende la regione centrale un luogo difficile per la panspermia.

Il gruppo ha anche esaminato i bracci a spirale di g15784. Anche se la densità di stelle è alta lì, e così sono i tassi di supernova (SNR), non hanno influenzato l'abitabilità come nel rigonfiamento. Hanno anche osservato il disco galattico e l'alone.

Lo studio mostra che la panspermia è almeno possibile, anche se non c'è una risposta semplice alla domanda. Hanno scoperto che mentre l'abitabilità mediana aumenta con il raggio galattocentrico, mentre la probabilità di panspermia è inversa. Ciò è dovuto alla maggiore densità di stelle nel rigonfiamento galattico.

Ma la probabilità di panspermia è bassa nel disco centrale. Ciò è dovuto a tassi di supernova più elevati e una frazione di fuga inferiore a causa della maggiore metallicità. L'abitabilità naturale non varia molto in tutta la galassia, considerando che la probabilità di panspermia varia ampiamente, di diversi ordini di grandezza.

Il team non ha trovato alcuna correlazione tra la probabilità di panspermia e l'abitabilità della particella ricevente. (In questo studio, particella si riferisce a un numero elevato di stelle, a causa della bassa risoluzione della simulazione.)

Infine, hanno scoperto che la panspermia è meno efficace dell'evoluzione prebiotica in situ, anche se dicono di non poterlo quantificare con precisione.

Nella loro conclusione, gli autori sottolineano diversi avvertimenti per il lavoro. "… primo, include diversi fattori che abbiamo considerato come costanti sconosciute (ad es. la frazione di cattura delle spore da parte dei pianeti bersaglio, il rapporto tra abitabilità e presenza di vita, la velocità tipica degli oggetti interstellari, e il valore assoluto della frazione di fuga dei composti organici interstellari dai pianeti sorgente)." Di conseguenza, considerano i loro risultati come "... naturalmente più qualitativi che quantitativi".

Avvertono anche che mentre una vera galassia come la Via Lattea è dinamica e mutevole, la loro galassia simulata è solo un'istantanea. "Come tale, questi risultati si applicano solo se la scala temporale tipica della panspermia è molto più breve della scala temporale dinamica di una galassia".

Ci sono altre differenze tra la galassia simulata e la Via Lattea. "Per esempio, la nostra finta galassia ha un valore maggiore di rapporto luce rigonfiamento-disco rispetto alla Via Lattea reale, ed è stato suggerito che il rigonfiamento galattico sia adatto alla panspermia." Infine, fanno notare che MUGS è una simulazione a bassa risoluzione, e una simulazione a risoluzione più elevata potrebbe produrre alcune differenze nei risultati.

Di recente siamo stati visitati da due oggetti interstellari:"Oumuamua e la cometa 2L/Borisov. Quindi sappiamo che gli oggetti viaggiano tra sistemi stellari. Probabilmente ci sono stati molti più visitatori interstellari che non eravamo tecnologicamente in grado di vedere. E sappiamo che i mattoni organici sono presenti nello spazio.

Questo non prova che i mattoni organici possano viaggiare tra le stelle, ma sembra possibile. Grazie a questa ricerca, potremmo sapere un po' di più su quanto sia probabile, e dove in una galassia potrebbe aver luogo.