Панспермия - жизнь из космоса

[Ulkolainen]

Тот же механизм может ускорять планеты до ≈10000 км/сек. Предполагая, что в планетных системах есть астероиды и кометы, динамические взаимодействия с черными дырами могут выбрасывать их с экстремальными скоростями, и, таким образом , они могут пересечь весь радиус Млечного Пути за ≈1 млн лет.

Пересечь-то могут, а "швартоваться" потом как? На таких скоростях уже не интересно кто выжил при перелёте, от соударения все в труху.

[vika vorobyeva]

Вполне возможно, что примерно так и было, только, как мне кажется, названия Тейя в таком сценарии лучше не использовать, это общепринятое название для конкретного космического объекта, который в своё время столкнулся с Землёй

Вы правы, эти объекты лучше не путать (хотя есть малая вероятность, что планета-прародительница и была Тейей). Переименую в Эдем, и в предыдущем сообщении тоже.

Пересечь-то могут, а "швартоваться" потом как? На таких скоростях уже не интересно кто выжил при перелёте, от соударения все в труху.

Да, самое тонкое место в этом сценарии – высокоскоростной удар по поверхности сначала Эдема, а потом и "садков", выбивающий обломки в космос. С точки зрения выживания микробов, удар должен быть максимально мягким, скорость ударника низкой. Это внутри скопления взаимные скорости звезд низкие, а постороннее тело, влетающее в скопление, будет иметь скорость, типичную для звезд поля. Не знаю, каковы шансы для микробов выжить при ударе на скорости 20 км/с, но удар на скорости 1000 км/с и выше, как в статье, приведенной Павлом Васильевым, точно будет стерилизующим. По крайней мере для вещества ударника.

[Combinator]

Да, самое тонкое место в этом сценарии – высокоскоростной удар по поверхности сначала Эдема, а потом и "садков", выбивающий обломки в космос. С точки зрения выживания микробов, удар должен быть максимально мягким, скорость ударника низкой. Это внутри скопления взаимные скорости звезд низкие, а постороннее тело, влетающее в скопление, будет иметь скорость, типичную для звезд поля. Не знаю, каковы шансы для микробов выжить при ударе на скорости 20 км/с, но удар на скорости 1000 км/с и выше, как в статье, приведенной Павлом Васильевым, точно будет стерилизующим. По крайней мере для вещества ударника.

Мне кажется, всё-таки, более вероятный вариант - "перескок" небольшой планеты (или, даже, скорее астероида), уже "заражённой жизнью", от своей  родительской звезды на орбиту вокруг Солнца с последующим заражением некоторый других "наших" планет, например, Земли, и, возможно, Марса. Тогда не нужно таких уж грандиозных ударов и большой разницы в скоростях звёзд. Я об этом уже писал здесь в июле, на всякий случай дублирую тот свой пост.
========================================================
В последние пару недель пришли две новости из астрономии, которые как бы намекают на то событие, которое могло способствовать переносу жизни с одной звёздной системы на другую, то есть, нашу. Первая опубликована на arxiv.org: https://arxiv.org/abs/2507.06693 и рассказывает о проведённом авторами исследовании взаимосвязи цвета поверхности транснептуновых объектов из облака Оорта и их орбитами. Это распределение гораздо более сложное, чем равномерное изменение по мере удаления от Солнца, чего можно было бы ожидать в нулевом приближении. Вывод авторов статьи таков - как распределение цветов указанных объектов, так и их текущие траектории можно объяснить тем, что на раннем этапе существования Солнечной системы вблизи неё (максимальное сближение с Солнцем было оценено как порядка 110 ae) прошла другая звезда с массой порядка 0,8 от солнечной. Другая статься вышла в Nature: https://www.nature.com/articles/s41550-025-02595-7 и рассказывает про открытие нового транснептунового объекта с перигелием порядка 66 ae и очень необычной траекторией. При этом, расчёты показывают, что "пасьянс складывается", если предположить, что орбиты всех четырех известных в настоящее время седноидов с сильно вытянутыми орбитами сформировались в первые несколько сотен миллионов лет с момента формирования Солнечной системы. Они могли вытянуться под действием какого-то массивного объекта пролетавшего относительно близко от Солнца. По сути, обе новости никак не связаны, но намекают примерно на один и тот же сценарий. 🙂

[Павел Васильев]

Пересечь-то могут, а "швартоваться" потом как? На таких скоростях уже не интересно кто выжил при перелёте, от соударения все в труху.

Предполагается, что выброс объекта из системы двойных звезд пращёй сверхмассивной чёрной дыры может придать ему достаточную скорость и для межгалактической панспермии, если на нём есть жизнь. Понятно, что при лобовом столкновении небесных тел на такой скорости (при v >1000  км/сек) сложные органические структуры разрушатся, но если траектория астероида-донора  будет касательной, скажем,  при захвате газовым гигантом или водной суперземлёй, то есть шансы, что какие-то ингредиенты сохранятся целыми в атмосфере (при v < 1000 км/сек). Возможно примитивные репликаторы как-то выживут, но  это надо моделировать, экстраполировав от данных  для малых скоростей. В итоге в каких-то обстоятельтвах могут присутствовать одновременно три вида панспермии - межпланетная, межзвёздная и межгалактическая. Наиболее вероятна она, скорее всего, в тесных планетных системах типа TRAPPIST-1, где семь планет. Если там есть что выбивать из коры литосфер и, главное, чем.

[vika vorobyeva]

Combinator, правильно ли я поняла вашу точку зрения?
Спустя несколько сотен лет после формирования Солнечной системы на расстоянии 110 а.е. от Солнца пролетела звезда массой 0.8 солнечных. Именно этот пролет вызвал позднюю тяжелую бомбардировку. И именно из этой системы прилетела комета, заразившая молодую Землю прокариотной жизнью.
?

[Combinator]

Combinator, правильно ли я поняла вашу точку зрения?
Спустя несколько сотен лет после формирования Солнечной системы на расстоянии 110 а.е. от Солнца пролетела звезда массой 0.8 солнечных. Именно этот пролет вызвал позднюю тяжелую бомбардировку. И именно из этой системы прилетела комета, заразившая молодую Землю прокариотной жизнью.
?

Естественно, все цифры и другие детали достаточно условны, но как идею для одного из вариантов, мне кажется, вполне можно рассмотреть. А большая тяжелая бомбардировка могла как раз и быть вызвана возмущением движения планет и других тел СС, вызванного, в свою очередь, пролетавшей очень близко от него другой звездой.

[Ulkolainen]

Понятно, что при лобовом столкновении небесных тел на такой скорости (при v >1000  км/сек) сложные органические структуры разрушатся, но если траектория астероида-донора  будет касательной, скажем,  при захвате газовым гигантом или водной суперземлёй, то есть шансы, что какие-то ингредиенты сохранятся целыми в атмосфере (при v < 1000 км/сек).

Касательная - в смысле аэробрекинг?
Не поможет. "Вам" предстоит гасить кин.энергию порядка ТДж/кг. Вдумайтесь.

Здесь была отчаянная тема с торможением о Сатурн в рамках пилотируемых миссий к Титану. Промежуточный вывод там:
для вменяемого аэробрекинга категорически нужна отрицательная подъемная сила на всем протяжении траектории, и с немалым коэффициентом.
Тот разговор шел про другие скорости и ограничения по перегрузкам, но кое-что со здешним перекликалось.

[Павел Васильев]

"Вам" предстоит гасить кин.энергию порядка ТДж/кг.

Так и есть, в работе и говорится, что вероятность захвата объектов со спорами, летящими на скоростях > 1000 км/сек ничтожна. Да это и не нужно, по большому счету-столкновения или слияние галактик делают межгалактическую панспермию межзвёздной  а соприкосновения  звёздных астросфер с облаками Оорта - межпланетной панспермией. Достаточно относительно небольших скоростей источников для заражения.

[vika vorobyeva]

Естественно, все цифры и другие детали достаточно условны, но как идею для одного из вариантов, мне кажется, вполне можно рассмотреть.

Интересно развернуть ваш сценарий в прошлое и в будущее.
Сближения звезд до ~100 а.е. – событие вне скоплений очень редкое. Значит ли это, что в Галактике к настоящему времени образовалось всего 2-5 живых систем: Эдем со своей системой, Земля с Солнечной системой и еще возможно пара систем, с которым Эдем сближался за последние 4.5 млрд. лет? Здесь мы исходим из того, что Земля – слишком глубокий гравитационный колодец, и любой удар, достаточно мощный, чтобы выбить с Земли обломки, простерилизует их, так что Земля распространителем жизни быть не может.

[vika vorobyeva]

А что думают про шаровые скопления?

Шаровые скопления сильно отличаются от рассеянных сразу по нескольким параметрам.
Они формировались на заре эволюции Галактики, когда диска еще не было, из очень массивных газовых облаков с низкой металличностью. Большая масса одновременно образовавшихся звезд означает, что распределение звезд скопления по массе продолжается до наиболее массивных и ярких звезд класса O. Эти звезды сильно излучают в ультрафиолете, что быстро ионизует весь молекулярный газ скопления и рассеет протопланетные диски. Этого мало – еще через несколько десятков миллионов лет эти звезды начнут взрываться как сверхновые. Это означает, что небольшие ледяные тела, все-таки образовавшиеся и вращающиеся вокруг звезд скопления, будут уничтожены.
Кроме того, в шаровом скоплении звезды движутся по почти радиальным орбитам и регулярно пролетают через центральную зону с очень высокой звездной плотностью. Это приводит к регулярным сильным возмущениям и, скорее всего, к потере внешних планет, даже если эти планеты каким-то чудом образуются. Орбиты внутренних планет тоже будут возмущены – станут эксцентричными, с большими взаимными наклонениями, некоторые планеты могут упасть на свои звезды или, пролетев слишком близко, приливно разрушиться.
Цитата из Википедии: "Планета, вращающаяся на расстоянии 1 а.е. от звезды в ядре плотного скопления (к примеру, 47 Тукана), теоретически могла бы просуществовать только 100 млн лет".
В целом, шаровые скопления – крайне неподходящее место для жизни. Хуже только окрестности галактических сверхмассивных черных дыр.

[Инопланетянин]

Планета, вращающаяся на расстоянии 1 а.е. от звезды

От звезды типа Солнца, наверное молчаливо предполагается? Интересно, что насчёт оранжевых и красных карликов?

[Combinator]

Интересно развернуть ваш сценарий в прошлое и в будущее.
Сближения звезд до ~100 а.е. – событие вне скоплений очень редкое. Значит ли это, что в Галактике к настоящему времени образовалось всего 2-5 живых систем: Эдем со своей системой, Земля с Солнечной системой и еще возможно пара систем, с которым Эдем сближался за последние 4.5 млрд. лет? Здесь мы исходим из того, что Земля – слишком глубокий гравитационный колодец, и любой удар, достаточно мощный, чтобы выбить с Земли обломки, простерилизует их, так что Земля распространителем жизни быть не может.

Думаю, это вполне возможно. Не исключено, что и "заразившая" СС жизнь уже давно погибла, так что,  в принципе, мы в нашей галактике можем быть вообще одни, тут всё очень сильно зависит от вероятности появления независимых от нашего "куста" ветвей жизни, а так же эффективности альтернативных способов переноса. Например, известно, что на внешней стороне МКС есть земные бактерии явно не имеющие отношения в самой МКС и её обитателям. Скорее всего, таким же образом на орбиту вокруг Земли могут выноситься и бактериальные споры. Но как им дальше уберечься от радиации и найти возможность набрать третью космическую скорость, непонятно.

[Бобр-99]

Они формировались на заре эволюции Галактики

На заре. А сейчас? То что часто взрывается наверное давно взорвалось.

Могли быть период когда в них жизнь часто зарождалась?
Есть ли механизм переноса к нам?

[Dem]

А что думают про шаровые скопления?

Плюс к сказанному Викой
Шаровое скопление Омега Центавра, расположенное на расстоянии около 15800 световых лет от Солнца, считается одной из наиболее интересных целей для поиска черной дыры промежуточной массы.
Астрономы во главе с Максимилианом Хеберле (Maximilian Häberle) из Института астрономии Общества Макса Планка нашли убедительные доказательства того, что в центре Омеги Центавра есть черная дыра промежуточной массы - с массой 8200 масс Солнца

Ну и если она начнёт кушать какую-нибудь звезду и войдёт в режим квазара - мало соседям не покажется

[vika vorobyeva]

Не исключено, что и "заразившая" СС жизнь уже давно погибла, так что,  в принципе, мы в нашей галактике можем быть вообще одни

Этот сценарий мне не нравится. Не потому, что он невозможен – возможен, почему нет. Но он возвращает нас к жесткому Лебедю и Земле как единственной локации не только разума, но и жизни вообще. Было бы ради чего огород городить.
Ну и в целом. Если система Эдема генерировала зараженные жизнью кометы регулярным выбиванием льда из несчастной планетки (вид Ганимеда, Каллисто, да и Луны говорят за то, что таких ударов было много), странно думать, что повезло только нам. При том, что много разных тел Солнечной системы на разных этапах своей эволюции были гостеприимны к залетным микробам. Даже про Цереру пишут, что в течение полутора миллиардов лет она была благоприятна для микробной жизни (https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt3283, https://naked-science.ru/community/1105766). Еще Марс с его озерами, Европа и Энцелад, возможно, еще что-то (Миранда, Диона, Мимас etc).

В общем, я о чем. Панспермия может быть неэффективна, тогда мы просто возвращаемся в исходную точку, где распространенность жизни определяется эффективностью ее возникновения. Но мне было интересно покрутить и другую модель – где Мазур прав, вероятность абиогенеза предельно низка, но эффективность панспермии отлична от нуля. И мне кажется, что можно расписать вполне реалистичный сценарий, где и в таком случае в Галактике будет несколько десятков живых планет.

Например, известно, что на внешней стороне МКС есть земные бактерии явно не имеющие отношения в самой МКС и её обитателям. Скорее всего, таким же образом на орбиту вокруг Земли могут выноситься и бактериальные споры.

Эту тему я вообще пока не рассматривала, а возможно стоило бы. Тут очень много неясного. Вообще, напрашивается миссия – вывести на околоземную орбиту плиту аэрогеля вроде того, каким ловили кометные частицы, развернуть перпендикулярно движению и летать лет 10, а потом спустить ее на Землю и поискать там или микробов, или то, что от них осталось. И оценить заражающий потенциал Земли. Потому что если ионосферный лифт выносит споры в термосферу, то там они вполне могут налипнуть на пролетающие мимо астероиды. Как мы уже знаем, многие из них представляют собой "кучу щебня" с пористостью 80%, и ничто не мешает спорам случайно попасть в трещины и пустоты этой кучи и, таким образом, защититься по крайней мере от ультрафиолета и солнечных космических лучей.

[Combinator]

Если система Эдема генерировала зараженные жизнью кометы регулярным выбиванием льда из несчастной планетки (вид Ганимеда, Каллисто, да и Луны говорят за то, что таких ударов было много), странно думать, что повезло только нам. При том, что много разных тел Солнечной системы на разных этапах своей эволюции были гостеприимны к залетным микробам. Даже про Цереру пишут, что в течение полутора миллиардов лет она была благоприятна для микробной жизни

Вполне возможно, и, на мой взгляд, даже с хорошей вероятностью, что, например, под поверхностью Марса живут прокариоты, имеющие общее происхождение с земными. С учётом того, что в метеоритах класса углистых хондритов находят отпечатки, напоминающие отпечатки земных бактерий, не исключено, что и на астероидах когда-то могла процветать жизнь. Но вот насколько вероятно существование жизни на внесолнечных планетах, сказать очень трудно. Во всяком случае, до сих пор в атмосфере ни одной из экзопланет, как вы и сами знаете, неопровержимых биосигнатур жизни пока не обнаружено. Что будет дальше - посмотрим.   

[vika vorobyeva]

Жизнь на Земле защищена гелиосферой, магнитосферой, атмосферой.
Подхваченная пролетающим астероидом спора с какой скоростью будет лететь в межзвёздном пространстве? Сколько времени?
Давайте посчитаем. Соседняя звезда пролетала на расстоянии в 1 св. год. Астероид летел со скоростью 30 км/с. Значит у нас 10 000 лет.

В этом сценарии мы умножаем очень большое число на очень маленькое. Количество спор, поднимаемых ионосферным лифтом (оно огромно) и вероятность для каждой споры куда-нибудь долететь и не погибнуть (она ничтожна). Результат заранее неизвестен, надо считать.
Вы говорите про 1 световой год. Но это слишком далеко. Gliese 710 через 1.3 млн. лет пролетит на расстоянии 0.2 световых года (а может, и ближе). 10 тысяч лет полета сокращаются до 2 тысяч. Ну и главная моя идея – панспермия эффективна, когда донор жизни влетает в молодое рассеянное скопление или (сейчас пришла в голову мысль) в гигантское молекулярное облако, где процесс звездообразования вот-вот запустится. Это тоже маловероятное событие. Но за миллиарды лет вполне возможное.

[Бобр-99]

Казалось что панспермия это просто уход от вопроса. Случилось мол далеко, и никогда не узнаем.

Но не так просто. Панспермия добавляет времени и множество мест. Парадокс Ферми резко ослабевает. А "никогда не узнаем" это из серии про обратную сторону Луны.

[Rattus]

А на Земле обнаружены биосигнатуры, если опустить цианобактерии?

Спектральные/атмосферные? Да - одновременное присутствие больших количеств молекулярного кислорода, и метана. Ну и хлорофилл, разумеется.

Откуда [кислород], если опустить цианобактерии

Тогда речь не о Земле бОльшую часть её истории. Ну и полагать появление кислородного фотосинтеза менее вероятным чем прокариотной жизни вообще конечно можно (и об этом говорилось - кажется даже самим Никитиным), но довольно экстравагантно.
Тогда нужно ориентироваться на другие биомаркеры - тот же метан - и оценивать их количество в атмосфере относительно класса планеты (каменной, массой не более полутора-двух земных, в зоне обитаемости).

Парадокс Ферми резко ослабевает.

Каким образом? Усиление одного члена уравнения Дрейка не делает более вероятными все остальные. Парадокс Ферми - это только про КОНТАКТ с ЦИВИЛИЗАЦИЕЙ. Никто и нигде допрежь не показал, что после появления жизни на планете она обязательно или с высокой вероятностью должна проэволюциионировать до цивилизации технически развитых наблюдателей.

Тем временем в мире выходят весьма любопытные новости по теме:
Международная группа планетологов обнаружила в образцах, полученных с астероида Бенну и доставленных на Землю благодаря миссии OSIRIS-REx, микроскопические частицы пыли, зародившиеся за пределами Солнечной системы. Это свидетельствует о запутанной и продолжительной истории формирования небесного тела в отдаленных областях нашей звездной системы.

В новом исследовании ученые из Института геологических наук при Бернском университете впервые смогли продемонстрировать, что химический состав ранней Земли сформировался не позднее, чем через три миллиона лет после образования Солнечной системы, причем таким образом, что изначально возникновение жизни было невозможно. Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, свидетельствуют о том, что жизнь на Земле стала возможной лишь благодаря более позднему событию.

[Rattus]

И?

И тогда прадокс Ферми имеет весьма касательное отношение к теме панспермии.
Если, разумеется, не будет выявлен, например, факт направленной панспермии. Но это уже другая тема.