A vida pode se espalhar por uma galáxia como a Via Láctea sem intervenção tecnológica? Essa pergunta está em grande parte sem resposta. Um novo estudo está examinando essa questão usando uma galáxia simulada semelhante à Via Láctea. Em seguida, eles investigaram esse modelo para ver como os compostos orgânicos podem se mover entre seus sistemas estelares.

A questão central na ciência é provavelmente "Como a vida começou?" Não há grande questão, e não há resposta, até aqui. Uma pergunta secundária é mais acessível:"A vida pode se espalhar de estrela em estrela?" Essa é a teoria da panspermia, em poucas palavras.

A história da Terra apresenta uma questão importante quando se trata de panspermia. Os cientistas acham que não houve tempo suficiente entre o momento em que a Terra esfriou o suficiente para se tornar habitável e o aparecimento de vida. Nem todos os cientistas pensam que, claro. Há uma série de reflexões sobre o assunto. Mas a questão permanece:houve tempo suficiente para que a vida baseada no DNA avançasse de forma independente na Terra, ou a panspermia desempenhou um papel?

Embora grande parte da conversa em torno da panspermia diga respeito a formas de vida simples movendo-se de alguma forma entre as estrelas, conversa mais séria diz respeito ao movimento de compostos orgânicos necessários para a vida. Os cientistas descobriram alguns desses compostos em cometas e em outras partes do espaço. Agora sabemos que eles não são necessariamente raros. Então, esses compostos podem se mover de um sistema solar para outro?

O novo estudo é intitulado "Panspermia em uma galáxia semelhante à Via Láctea". O autor principal é Raphael Gobat, do Instituto de Física, Valparaíso, Chile. O artigo está disponível no site de pré-impressão arxiv.org.

Então, a panspermia é uma coisa? Dentro de um sistema solar como o nosso, parece possível. Meteoritos de Marte pousaram na Terra, o que é uma evidência bastante sólida. Se as rochas podem fazer a viagem, por que não produtos químicos dentro ou sobre essas rochas? Os esporos poderiam fazer a viagem interestelar entre sistemas estelares?

A equipe de pesquisadores se propôs a responder a essa pergunta. Eles trabalharam com uma galáxia simulada do MUGS, as Simulações Imparcial de Galáxia de McMaster. MUGS é um conjunto de 16 galáxias simuladas criadas por pesquisadores no início dos anos 2000. Em 2016, Gobat et al adicionaram um modelo de habitabilidade galáctica modificado, chamado GH16.

A galáxia escolhida é g15784. É um pouco mais massivo do que a Via Láctea e tem um histórico de fusões quiescentes. Não se fundiu com nada muito grande há muito tempo, e é orbitado por várias galáxias esféricas.

A equipe calculou um nível de habitabilidade para cada partícula estelar na galáxia. Nesse caso, isso significa o número de estrelas de baixa massa da sequência principal com planetas terrestres dentro de suas zonas habitáveis. Eles seguiram o GH16 para fazer isso. GH16 leva em consideração a metalicidade estelar, massa mínima e máxima, história de formação, e as faixas internas e externas de sua zona de habitabilidade (HZ.)

Eles também consideraram o efeito das explosões de supernovas na habitabilidade. O núcleo galáctico é a parte mais densamente povoada da galáxia. Portanto, embora existam mais planetas potencialmente habitáveis ​​lá, também existem supernovas mais mortais. A maior densidade de estrelas no núcleo significa que cada planeta habitável tem uma chance maior de ser tornado inabitável por uma supernova. A maior metalicidade no núcleo também reduz a habitabilidade, de acordo com os autores. Isso torna a região central um lugar difícil para a panspermia.

O grupo também analisou os braços espirais do g15784. Embora a densidade de estrelas também seja alta lá, e também as taxas de supernova (SNR), eles não afetaram a habitabilidade da mesma forma que na protuberância. Eles também olharam para o disco galáctico e o halo.

O estudo mostra que a panspermia é pelo menos possível, embora não haja uma resposta simples para a pergunta. Eles descobriram que enquanto a habitabilidade mediana aumenta com o raio galactocêntrico, enquanto a probabilidade de panspermia é inversa. Isso se deve à maior densidade de estrelas no bojo galáctico.

Mas a probabilidade de panspermia é baixa no disco central. Isso se deve às taxas de supernova mais altas e a uma fração de escape mais baixa devido à metalicidade mais alta. A habitabilidade natural não varia muito na galáxia, Considerando que a probabilidade de panspermia varia amplamente, por várias ordens de magnitude.

A equipe não encontrou correlação entre a probabilidade de panspermia e a habitabilidade da partícula receptora. (Neste estudo, partícula se refere a um grande número de estrelas, devido à baixa resolução da simulação.)

Por último, eles descobriram que a panspermia é menos eficaz do que a evolução prebiótica in-situ, embora digam que não podem quantificar com precisão.

Em sua conclusão, os autores apontam várias ressalvas para o trabalho. "… primeiro, inclui vários fatores que consideramos constantes desconhecidas (por exemplo, a fração de captura de esporos por planetas alvo, a relação entre habitabilidade e presença de vida, a velocidade típica de objetos interestelares, e o valor absoluto da fração de escape dos compostos orgânicos interestelares dos planetas fonte). "Como resultado, eles consideram seus resultados como "... naturalmente mais qualitativos do que quantitativos."

Eles também alertam que, embora uma galáxia real como a Via Láctea seja dinâmica e mutável, sua galáxia simulada é apenas um instantâneo. "Como tal, esses resultados só se aplicam se a escala de tempo típica para panspermia for muito mais curta do que a escala de tempo dinâmica de uma galáxia. "

Existem outras diferenças entre a galáxia simulada e a Via Láctea. "Por exemplo, nossa galáxia simulada tem um valor maior de proporção de luz protuberante para disco do que a Via Láctea real, e sugeriu-se que a protuberância galáctica é adequada para a panspermia. "Finalmente, eles apontam que o MUGS é uma simulação de baixa resolução, e uma simulação de resolução mais alta pode produzir algumas diferenças nos resultados.

Recentemente, fomos visitados por dois objetos interestelares:"Oumuamua e cometa 2L / Borisov. Sabemos que os objetos estão viajando entre sistemas estelares. Provavelmente houve muito mais visitantes interestelares que não éramos tecnologicamente capazes de ver. E sabemos que os blocos de construção orgânicos estão presentes no espaço.

Isso não prova que os blocos de construção orgânicos podem viajar entre estrelas, mas parece possível. Graças a esta pesquisa, podemos saber um pouco mais sobre a probabilidade disso, e onde em uma galáxia isso pode ocorrer.