Teori Panspermia menyatakan bahwa kehidupan ada melalui kosmos, dan didistribusikan antara planet, bintang, dan bahkan galaksi oleh asteroid, komet, meteor, dan planetoid. Dalam hal ini, kehidupan dimulai di Bumi sekitar 4 miliar tahun yang lalu setelah mikroorganisme menumpang di angkasa yang mendarat di permukaan. Selama bertahun-tahun, banyak penelitian telah dikhususkan untuk menunjukkan bahwa berbagai aspek dari teori ini bekerja.
Yang terbaru datang dari Universitas Edinburgh, tempat Profesor Arjun Berera menawarkan metode lain yang mungkin untuk pengangkutan molekul penampung kehidupan. Menurut penelitiannya baru-baru ini, debu ruang yang secara berkala bersentuhan dengan atmosfer Bumi dapat menjadi apa yang membawa kehidupan ke dunia kita miliaran tahun yang lalu. Jika benar, mekanisme yang sama ini dapat bertanggung jawab atas distribusi kehidupan di seluruh Semesta.
Demi studinya, yang baru-baru ini diterbitkan di Astrobiologidengan judul "Tabrakan Debu Antariksa sebagai Mekanisme Pelarian Planet", Prof. Berera meneliti kemungkinan bahwa debu ruang dapat memfasilitasi pelepasan partikel-partikel dari atmosfer Bumi. Ini termasuk molekul yang menunjukkan keberadaan kehidupan di Bumi (alias biosignatures), tetapi juga kehidupan mikroba dan molekul yang penting bagi kehidupan.
Aliran debu antarplanet yang bergerak cepat mempengaruhi atmosfer kita secara teratur, dengan laju sekitar 100.000 kg (110 ton) sehari. Debu ini berkisar dari 10 massa-18 hingga 1 gram, dan dapat mencapai kecepatan 10 hingga 70 km / s (6,21 hingga 43,49 mps). Akibatnya, debu ini mampu berdampak pada Bumi dengan energi yang cukup untuk mengetuk molekul dari atmosfer dan ke luar angkasa.
Molekul-molekul ini sebagian besar terdiri dari molekul yang ada di termosfer. Pada tingkat ini, partikel-partikel itu sebagian besar terdiri dari unsur-unsur yang terpisah secara kimia, seperti nitrogen molekul dan oksigen. Tetapi bahkan di ketinggian ini, partikel yang lebih besar - seperti yang mampu menampung bakteri atau molekul organik - juga telah diketahui keberadaannya. Seperti yang dikatakan Dr. Berera dalam studinya:
“Untuk partikel yang membentuk termosfer atau di atas atau mencapai di sana dari tanah, jika mereka bertabrakan dengan debu ruang ini, mereka dapat dipindahkan, diubah dalam bentuk atau dibawa oleh debu ruang yang masuk. Ini mungkin memiliki konsekuensi untuk cuaca dan angin, tetapi yang paling menarik dan fokus dari makalah ini, adalah kemungkinan bahwa tabrakan tersebut dapat memberikan partikel di atmosfer kecepatan melarikan diri yang diperlukan dan lintasan ke atas untuk melarikan diri dari gravitasi Bumi. "
Tentu saja, proses molekul yang keluar dari atmosfer kita menghadirkan kesulitan tertentu. Sebagai permulaan, diperlukan kekuatan yang cukup yang dapat mempercepat partikel-partikel ini untuk melepaskan diri dari kecepatan kecepatan. Kedua, jika partikel ini dipercepat dari ketinggian yang terlalu rendah (yaitu di stratosfer atau di bawah), kepadatan atmosfer akan cukup tinggi untuk menciptakan gaya seret yang akan memperlambat partikel yang bergerak ke atas.
Selain itu, sebagai hasil dari perjalanan ke atas yang cepat, partikel ini akan mengalami pemanasan yang sangat besar hingga titik penguapan. Jadi sementara angin, penerangan, gunung berapi, dll akan mampu memberikan kekuatan besar di ketinggian yang lebih rendah, mereka tidak akan mampu mempercepat partikel utuh ke titik di mana mereka bisa mencapai kecepatan lepas. Di sisi lain, di bagian atas mesosfer dan termosfer, partikel tidak akan menderita banyak hambatan atau pemanasan.
Dengan demikian, Berera menyimpulkan bahwa hanya atom dan molekul yang sudah ditemukan di atmosfer yang lebih tinggi yang dapat didorong ke ruang angkasa oleh tabrakan debu ruang. Mekanisme untuk mendorong mereka di sana kemungkinan akan terdiri dari pendekatan keadaan ganda, di mana mereka pertama kali dilemparkan ke termosfer yang lebih rendah atau lebih tinggi oleh beberapa mekanisme dan kemudian didorong lebih keras oleh tabrakan debu ruang cepat.
Setelah menghitung kecepatan di mana debu ruang memengaruhi atmosfer kita, Berera menentukan bahwa molekul yang ada di ketinggian 150 km (93 mil) atau lebih tinggi di atas permukaan Bumi akan terlempar melampaui batas gravitasi Bumi. Molekul-molekul ini kemudian akan berada di ruang dekat Bumi, di mana mereka dapat diambil dengan melewati benda-benda seperti komet, asteroid atau Objek Dekat-Bumi lainnya (NEO) dan dibawa ke planet lain.
Secara alami, ini menimbulkan pertanyaan lain yang sangat penting, yaitu apakah organisme ini dapat bertahan di ruang angkasa atau tidak. Tetapi seperti yang dicatat Berera, penelitian sebelumnya telah membuktikan kemampuan mikroba untuk bertahan hidup di luar angkasa:
“Jika beberapa partikel mikroba mengatur perjalanan berbahaya ke atas dan ke luar dari gravitasi Bumi, pertanyaannya adalah seberapa baik mereka akan bertahan di lingkungan ruang yang keras. Spora bakteri telah ditinggalkan di bagian luar Stasiun Luar Angkasa Internasional di ketinggian ~ 400km, di lingkungan ruang hampa udara yang hampir kosong, di mana hampir tidak ada air, radiasi yang cukup, dan dengan suhu mulai dari 332K di sisi matahari hingga 252K di sisi bayangan, dan telah bertahan 1,5 tahun. "
Hal lain yang dipertimbangkan Berera adalah kasus aneh tardigrades, hewan mikro berkaki delapan yang juga dikenal sebagai "beruang air". Percobaan sebelumnya telah menunjukkan bahwa spesies ini mampu bertahan di luar angkasa, keduanya sangat tahan terhadap radiasi dan pengeringan. Jadi ada kemungkinan bahwa organisme seperti itu, jika mereka tersingkir dari atmosfer bagian atas Bumi, dapat bertahan cukup lama untuk menumpang tumpangan ke planet lain
Pada akhirnya, temuan ini menunjukkan bahwa dampak asteroid besar mungkin bukan satu-satunya mekanisme yang bertanggung jawab atas kehidupan yang ditransfer antar planet, yang dipikirkan oleh para pendukung Panspermia sebelumnya. Seperti yang dikatakan Berera dalam pernyataan pers Universitas Edinburgh:
“Proposisi bahwa tabrakan debu ruang dapat mendorong organisme pada jarak yang sangat jauh antara planet-planet meningkatkan beberapa prospek menarik tentang bagaimana kehidupan dan atmosfer planet berasal. Aliran debu angkasa cepat ditemukan di seluruh sistem planet dan bisa menjadi faktor umum dalam menjamurnya kehidupan. ”
Selain menawarkan pandangan baru tentang Panspermia, studi Berera juga penting ketika mempelajari tentang bagaimana kehidupan berevolusi di Bumi. Jika molekul biologis dan bakteri telah melarikan diri dari atmosfer Bumi terus menerus selama keberadaannya, maka ini akan menunjukkan bahwa ia masih bisa mengambang di Tata Surya, mungkin di dalam komet dan asteroid.
Sampel biologis ini, jika dapat diakses dan dipelajari, akan berfungsi sebagai garis waktu untuk evolusi kehidupan mikroba di Bumi. Ada kemungkinan juga bahwa bakteri yang ditularkan di Bumi bertahan hidup hari ini di planet lain, mungkin di Mars atau badan lain tempat mereka terkunci dalam lapisan es atau es. Koloni-koloni ini pada dasarnya adalah kapsul waktu, yang berisi kehidupan yang terpelihara yang dapat berusia miliaran tahun.
