Eksoplaneetta hukassa

Galaktinen panspermia

5.3.2024 klo 10.00, kirjoittaja Mikko Tuomi
Kategoriat: Astrobiologia , Eksoplaneetat

Kirjoitin hiljattain siitä, kuinka muut tähdet tulevat toisinaan niin lähelle Aurinkoa, että vaikuttavat jopa jättiläisplaneettojen ratoihin. Ne häiritsevät planeettojen dynaamista tanssia Auringon ympäri, ja aikaansaavat siihen pienenpieniä kaoottisia muutoksia, joilla voi olla kauaskantoisia seurauksia. Muutokset voivat vaikuttaa sisempään planeettakuntaamme ja pumpata jopa oman planeettamme radan eksentrisyyttä, eli soikeutta, suuremmaksi. Se taas muuttaisi Maan ilmastoa biosfäärille merkitsevällä tavalla, kuten kouriintuntuvasti ymmärrämme näin itseaiheuttamamme ilmastokatastrofin aikakautena.

Aurinkokuntamme Oortin pilven sisäpuolelle saapuva vieraileva lähitähti sai minut kuitenkin miettimään hiukan pidemmälle. Mainitsin ohimennen sen ilmiselvän asian, että Oortin pilven sisällä Auringon ohittava tähtinaapuri sieppaa varmasti pilven materiaa omalle kiertoradalleen — samoin käy vieraan tähden kaukaisimmille kiertolaisille ja komeettoja tai muita pienempiä ulomman tähtijärjestelmän kappaleita päätyy vastaavasti Aurinkoa kiertävälle radalle. Tähdet ja tähtijärjestelmät siis vaihtavat säännöllisesti materiaa toistensa kesken suorastaan vääjäämättömällä tavalla. Lisäksi mikään tähti ei pysy galaksissa ikuisesti yksin, vaan kokee varmasti muiden tähtien lähiohituksia, ja voimme siksi olla varmoja, että yksikään Linnunradan tähti ei ole fysikaalisesti eristyksissä muista tähdistä. Sillä voi olla kauaskantoiset seurauksensa.

---

Tietyin oletuksin voidaan laskea kuinka nopeasti mikrobit voivat levitä galaksissa luonnollisin mekanismein. On tietenkin mahdotonta tehdä suoria havaintoja asiasta, mutta tähtitieteilijät voivat muodostaa simulaation galaksista ja tarkkailla nopeutetusti mikä fysiikan lakien puitteissa on mahdollista. Vaikka panspermia ei ole kovinkaan todennäköistä staattisessa galaksissa (1), tähtien lähiohitukset muuttavat tilannetta aivan oleellisesti. Lähiohitusten ollessa hyvin yleisiä kautta galaksin, on selvää, että materia liikkuu tähtijärjestelmien välillä hyvinkin taajaan. Asiasta saadaan jopa viitteitä planeettamme historiasta.

Maan menneisyyttä jaksottavat ajoittaiset suuren impaktit, kun asteroidit tai komeetat ovat törmänneet planeettaamme tuhoisilla tavoilla. Tunnetuimpana törmäyksenä on massasukupuuton aiheuttanut ja lentokyvyttömien dinosaurusten aikakauden liitukauden myötä päättänyt noin 10km halkaisijaltaan olleen asteroidin osuma Jukatanin niemimaalle 66 miljoonaa vuotta sitten. Osuma aheutti halkaisijaltaan noin 200 kilometrin kokoisen kraaterin ja sen seurauksena koko planeettamme peittyi asteroidipölyyn, joka näkyy kautta planeettamme sen aikakauden kivissä kapeana iridiumpitoisena kerrostumana. Vastaavat osumat saattavat kuitenkin olla, ainakin välillisesti, tähtien lähiohitusten aikaansaamia. Epäsäännöllisen säännölliset impaktit kertovat mahdollisista muutoksista planeettojen rataparametreissa ja häiriöistä Aurinkokunnan pikkukappaleiden radoissa, ja lähiohittavat tähdet sopivat silloin kuvaan mainiosti. Osa merkittävistä törmäyksistä voisi jopa aiheutua toisia tähtiä kiertävien kappaleiden saapumisesta Aurinkokunnan sisäosiin tähtien lähiohitusten aikana.

Lähiohitukset lyhentävät tähtienvälisiä etäisyyksiä merkittävästi. Huomionarvoista on, että mikrobien tarvitsisi selvitä lepotilassa avaruuden olosuhteissa vain noin 20 000 AU:n tai 0.3 valovuoden mittaisia matkoja, jotta ne voisivat päätyä toisten tähtien planeettojen pinnoille (2). Se on ainakin kertaluokkaa lyhyempi matka kuin tähtien keskimääräinen noin 5 valovuoden etäisyys ja parantaa mikrobien selviämistodennäköisyyttä tähtienvälisistä matkoista avaruuden brutaaleissa olosuhteissa merkittävällä tavalla. Elämän synnyttyä planeetallamme, sopivia lähiohituksia on tapahtunut arviolta 140 kertaa, joten olemme saattaneet suoraan infektoida jo noin 140 muuta planeettakuntaa elämällämme. Jos elämä on löytänyt jalansijan vaikkapa vain joka kymmenennessä infektoidussa planeettakunnassa, vaikka kandidaatteja elinkelpoisiksi planeetoiksi onkin likimain kaikkialla, voidaan varovasti arvioiden todeta, että elämä on jo saattanut hyvinkin levitä planeetaltamme tuhansiin, mahdollisesti jopa satoihin tuhansiin toisiin planeettakuntiin. Tarkempien arvioiden saaminen ei kuitenkaan ole mahdollista ilman monimutkaisia, yksityiskohtaisia laskelmia.

Mutta tähtien lähiohitukset mahdollistavat panspermian toisellakin tapaa. Tähtien ohitukset muuttavat toistensa Oortin pilvien materian nopeuksia niin, että osa materiasta saavuttaa riittävän nopeuden paetakseen tähtensä vetovoimakentästä tähtienväliseen avaruuteen. Syntyy lukemattomia tähtienvälisiä komeettoja, joita on jo onnistuttu havaitsemaan kulkemassa Aurinkokunnankin läpi. Se taas voi osaltaan vauhdittaa elämän leviämistä toisiin tähtijärjestelmiin merkittävällä tavalla.

Tiedämme, että elämän infektoima planeetta on kauttaaltaan elävien solujen peitossa, ja silloin asteroiditörmäysten aikaansaama heittelemateriaali, joka poistuu planeetan vetovoimakentästä, on sekin elävien solujen infektoimaa. Tiedämme edelleen, että osa organismeista kykenee selviytymään pakomatkasta avaruuteen ja pysymään toimintakykyisenä avaruuden olosuhteissa. Selviämistä auttaa pienikin kivimateriaalin antama suoja, ja mikrobit voivat mainiosti levitä planeettakunnan sisällä aina sen ulko-osiin saakka. Silloin lähitähtien ohitukset voivat toimia sellaisena katalyyttinä, joka saa elämän leviämään toisiin aurinkokuntiin panspermiahypoteesin perinteisimmässä mielessä.

Voi siksi olla mahdollista, että kohdatessamme joskus tulevaisuudessa merkkejä maanulkopuolisesta elämästä toista tähteä kiertävällä planeetalla, se voi hyvinkin olla oman biologisen linjamme muinainen haara ja siksi meille sukua. Tai sitten ei. En kuitenkaan oikein osaa arvioida kumpi vaihtoehdoista olisi huikeampi loogisilta seurauksiltaan.