如果地球上的生命始于星际物体坠毁在这里时呢？

上十月 19th， 2017，天文学家与Pan-STARRS调查首次探测到一个星际物体（ISO）穿过我们的太阳系。这个被称为1I/2017 U1 Oumuamua的天体引发了重大的科学辩论，至今仍存在争议。

所有人都同意的一件事是，对这个物体的探测表明ISO定期进入我们的太阳系。更重要的是，随后的研究表明，有时，其中一些物体会以陨石的形式来到地球并撞击表面。

这就提出了一个非常重要的问题：如果ISO已经来到地球数十亿年了，那么它们会带来生命的成分吗？

在一个最近的论文，一组研究人员考虑了 ISO 对泛种症的影响——泛种症是生命种子存在于整个宇宙中并由小行星、彗星和其他天体分布的理论。

根据他们的研究结果，ISO有可能在整个银河系中播种数十万（或数十亿）类地行星。

该团队由David Cao领导，他是托马斯杰斐逊科技高中（TJSST）。与他一起参加的有彼得·普拉夫昌乔治梅森大学（GMU）物理学和天文学副教授，梅森天文台台长，以及迈克尔·萨默斯，GMU天体物理学和行星科学教授。

他们的论文，”'oumuamua对泛种症的影响“最近出现在网上，正在由美国天文学会（AAS）审查出版。

简而言之，泛种论是一种理论，即生命是由来自星际介质（ISM）的物体引入地球的。根据这一理论，这种生命以极端微生物的形式出现，能够在恶劣的太空条件下生存。

通过这个过程，当物体通过ISM时，生命分布在整个宇宙中，直到它们到达并撞击潜在的宜居行星。这使得泛种论与关于地球上生命如何开始（又名非生物发生）的竞争理论有很大不同，其中最广泛接受的是RNA世界假说.

该假说指出，RNA在进化中先于DNA和蛋白质，最终导致了地球上的第一个生命（即本土出现）。

但正如曹通过电子邮件告诉《今日宇宙》的那样，泛种症很难评估：

“泛种症很难评估，因为它需要纳入许多不同的因素，其中许多因素是不受约束和未知的。例如，我们必须考虑泛种论背后的物理学（在最早的生命化石证据出现之前，有多少物体与地球相撞？），生物学因素（极端微生物能忍受超新星伽马辐射吗？）等等。

“除了这些因素之外，还有一些我们还没有答案的问题，或者我们无法有效地建模，例如，即使一个有生命的物体与地球相撞，实际到达地球的极端微生物的数量，以及生命实际上可以从外来极端微生物开始的概率。这些因素的集合，以及更多因素的收集，例如不断变化的恒星形成率和最近探测到的几颗流氓自由漂浮的行星，使泛种论难以评估，因此，我们对泛种论合理性的理解在不断变化。

2017年对'Oumuamua的探测构成了天文学的一个重大转折点，因为这是第一次观测到ISO。

检测到它的事实表明这些物体是具有统计学意义在宇宙中，ISO 可能定期穿过太阳系（其中一些可能仍然在这里).

两年后，第二个ISO被探测到进入太阳系（2I/鲍里索夫），只是这次它的性质并不神秘。当它接近我们的太阳时，2I/Borisov形成了一条尾巴，表明它是一颗彗星。

随后的研究表明，其中一些物体变成撞击地球表面的陨石，甚至已经确定了一些。这包括中国国际石油公司 2014-01-08，一颗流星撞上了2014年的太平洋（并且是伽利略项目).

正如曹所解释的那样，发现这些星际访客也对泛种论和正在进行的关于地球生命起源的争论产生了影响：

“Oumuamua是泛种论模型的一个新数据点，因为我们可以使用它的物理特性，特别是它的质量、大小（球面半径）和隐含的ISM数密度，来模拟星际介质中物体的数量密度和质量密度。这些模型使我们能够估计星际介质中物体的通量密度和质量通量，并且通过这些模型，我们可以近似计算出在8亿年内撞击地球的物体总数（这是地球形成和最早的生命证据之间的假设时间段）。

“了解在这8亿年期间地球上的碰撞事件总数对于泛种论至关重要，因为在此期间与星际物体的碰撞事件数量越多，泛种论的可能性就越高。

“简而言之，星际'Oumuamua'的物理特性允许创建确定泛种论合理性的数学模型。

除了考虑泛种论背后的物理原理的数学模型（即数量密度、质量密度、总撞击事件等）之外，Cao和他的同事们还应用了生物模型这描述了保护极端微生物免受天体物理事件（超新星、伽马射线暴、大小行星撞击、路过的恒星等）。

正如上一篇文章所讨论的，最近的研究表明，宇宙射线侵蚀了除最大ISO之外的所有 ISO在他们到达另一个系统之前。

这些额外的考虑因素最终会影响将影响地球的物体数量（未被天体物理来源消毒）和泛种论的合理性。

“为了得出最小物体尺寸，我们应用了各种模型，例如，球体堆积法粗略估计喷射物到最近的超新星祖先的距离（使用猎户座A，一个致密的星团，作为我们的模型），到达喷射物的伽马辐射，以及衰减系数（喷射物吸收的辐射量）基于喷射物（水冰）最可能的化学成分。“曹说。

根据他们结合的物理和生物模型，该团队得出了在生命出现之前撞击地球的喷射物数量的估计值。根据在澳大利亚西部发现的最古老的化石证据（来自可追溯到太古宙的岩石），最早的生命形式出现在大约 35 亿年前。曹说：

“我们得出的结论是，泛种论引发地球上生命的最大概率是10-5的数量级，即0.001%。虽然这种可能性看起来很低，但在最乐观的条件下，我们的银河系中可能存在4×109颗宜居带系外行星，这可能表明总共有104个宜居世界孕育着生命。

“此外，我们将我们的分析限制在地球历史的前8亿年，在最早的生命化石证据出现之前，但由于生命可以在行星生命周期的任何时候播种，而且行星的宜居寿命要长得多（高达5-100亿年），我们将对银河系中拥有生命的宜居世界总数的估计提高了一个数量级。

由此，曹和他的同事们得到了大约105颗宜居行星的最终结果，这些行星可以在我们的银河系中孕育生命。然而，这些估计是基于对行星宜居性最乐观的预测。

换句话说，它假设所有在宜居带内运行的地球大小的岩石行星都能够支持生命，这意味着它们的表面有厚厚的大气层、磁场、液态水，并且所有幸存下来的生命喷射物都能够将微生物沉积在表面。

正如曹总结的那样，他们的研究结果并不能证明泛种论，也不能解决关于地球上生命起源的争论。然而，它们提供了宝贵的见解和限制，说明生命通过像“Oumuamua”这样的物体来到这里的可能性。

无论如何，这些发现可能会对天体生物学产生重大影响，天体生物学正成为一个日益多样化的领域：

“我们将物理学、生物学和化学纳入研究作为生命起源的泛种论，在一个研究领域拥有如此多样化的主题是很少见的。我认为天体生物学正朝着更加跨学科的方向发展，我认为这是一个积极的趋势，因为它将允许所有背景的专家推进天体生物学。

“我们的研究可能有助于这一趋势。就我们对泛种论的发现而言，泛种论引发地球上生命的可能性不大，但银河系中孕育生命的宜居带行星的数量要大得多。

“未来的天体生物学研究可能会利用这些发现来建立我们对泛种论的研究。然而，我们并没有纳入甚至不知道所有可能影响泛种论合理性的因素。

“我相信我们的研究结果为未来的泛种论研究开辟了新的研究方向，通过更新我们的模型或纳入其他因素来建立。

“如果我们确实在未来发现其他星球上存在生命的证据，无论是在我们的太阳系中还是通过系外行星大气中的生物特征，一个潜在的研究领域是考虑实验和观察测试，以区分通过泛种机制到达的生命或独立进化和产生的生命。

本文最初由今日宇宙.读原文.

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