Století panspermie Jiří Grygar, Fyzikální ústav av čR, Praha

Století panspermie

• Jiří Grygar, Fyzikální ústav AV ČR, Praha

 “Jak je všeobecně známo, k tomu, aby byli fyzikové, je zapotřebí uhlíku.“

• americký fyzik Robert Dicke (1916-1997)

1. Kde se vzal ve vesmíru uhlík?

• WMAP - družice, 2003: Vesmír vznikl před 13,7 mld. let

• S. Weinberg, 1977 První tři minuty: 3/4 H; 1/4 He.

• WMAP, 2003: První hvězdy 200 mil. let po velkém třesku

Koloběh prvků ve vesmíru

• a) Uhlík (Z = 6) až železo (Z = 26): série termonukleárních reakcí při zvyšující teplotě v nitru dožívajících hvězd. Trvání miliony až desítky miliard let.

• Zachycování neutronů doplní zbytek Mendělejevovy tabulky.

• Zastoupení prvků (Cu ... drahé kovy ... uran) velmi nízké.

V mezihvězdném prostoru: obří (stovky světelných let) chladná (10 ÷ 200 K) molekulová mračna (až milion Sluncí).

• V mezihvězdném prostoru: obří (stovky světelných let) chladná (10 ÷ 200 K) molekulová mračna (až milion Sluncí).

d) Vznik hvězd III. generace; zhruba 2% podíl prvků těžších než helium (Slunce). Slunce přeměňuje vodík na helium po 10 miliard let. Pak nastoupí Salpeterova a další reakce, trvající sto milionů let. Rozepnutí na červeného obra. Výbuch supernovy nemožný.

• d) Vznik hvězd III. generace; zhruba 2% podíl prvků těžších než helium (Slunce). Slunce přeměňuje vodík na helium po 10 miliard let. Pak nastoupí Salpeterova a další reakce, trvající sto milionů let. Rozepnutí na červeného obra. Výbuch supernovy nemožný.

2. Historická poznámka

• 1903: S. Arrhenius: PANSPERMIE - Die Umschau 7, 481.

• 1908: S. Arrhenius: Worlds in Making (1908).

1959: G. Cocconi, P. Morrison: Nat 184, 19 IX 1959, 844.

• 1959: G. Cocconi, P. Morrison: Nat 184, 19 IX 1959, 844.

• 1960: F. Drake: Projekt OZMA (Greenbank, W. Va.): Hledání v radiové čáře 21 cm.

3. Fakta o životě na Zemi

Fakta o životě na Zemi

• P. D. Ward (2002): Za 550 mil. roků 5 velkých vymírání organismů: -440; -370; -250 (90%!); -202; -65 (mil. roků).

• J. Gott III: životnost Homo s. s. maximálně 10 milionů let !

• J. W. Deming (2002): Meze pro život na Zemi:

C. H. Lineweaver, T. M. Davisová (2002): Pokud život na Zemi vznikl již 200 mil. roků po konci těžkého bombardování kosmickými projektily (-4,0 mld. let), je ve vesmíru běžný.

• C. H. Lineweaver, T. M. Davisová (2002): Pokud život na Zemi vznikl již 200 mil. roků po konci těžkého bombardování kosmickými projektily (-4,0 mld. let), je ve vesmíru běžný.

4. Svědectví meteoritů

• J. B. Biot: L´Aigle, Francie bombardování meteority 26 IV 1803

• Železo-niklové, kamenné chondrity, uhlíkaté chondrity.

• Meteority z Měsíce a Marsu (cca 25 ks).

Uhlíkaté chondrity Allende (Mexiko) a Murchison (Austrálie): aminokyseliny 16900 ppb.

• Uhlíkaté chondrity Allende (Mexiko) a Murchison (Austrálie): aminokyseliny 16900 ppb.

• Meteorit Tagish Lake 18 I 2000: nový typ - vysoký obsah vody a uhlíku; žádné aminokyseliny.

• Vstupní hmota 60 t, na Zemi dopadlo 1300 kg, exploze 2 kt TNT.

• Původní nepřetvořený materiál sluneční soustavy?

M. J. Burchell, J. Mann (2002): Přežití bakterií druhu Rhodococcus při impaktu rychlosti 5,1 km/s (úniková rychlost z Marsu). Vstřelení do výživné půdy přežily a rozmnožovaly se. Náraz na terče z kovu, skla a hornin nepřežily.

• M. J. Burchell, J. Mann (2002): Přežití bakterií druhu Rhodococcus při impaktu rychlosti 5,1 km/s (úniková rychlost z Marsu). Vstřelení do výživné půdy přežily a rozmnožovaly se. Náraz na terče z kovu, skla a hornin nepřežily.

A. K. Pavlov aj. (2002): Ve svrchním regolitu na Marsu zničí radiace z vesmíru mikrob Deinococcus radiodurans během 30 tis. roků. Galaktické kosmické záření zničí vše za méně než 2 miliony let a radioaktivita hornin za 40 milionů let. Poruchy si umějí opravit jen živé organismy, ale nikoliv spory. Buď byly Mars i Země infikovány životem současně, anebo se vzájemně oplodňovaly.

• A. K. Pavlov aj. (2002): Ve svrchním regolitu na Marsu zničí radiace z vesmíru mikrob Deinococcus radiodurans během 30 tis. roků. Galaktické kosmické záření zničí vše za méně než 2 miliony let a radioaktivita hornin za 40 milionů let. Poruchy si umějí opravit jen živé organismy, ale nikoliv spory. Buď byly Mars i Země infikovány životem současně, anebo se vzájemně oplodňovaly.

Červi Caenhorhabditis elegans přežili po 4 dny přetížení až 100 G.

• Červi Caenhorhabditis elegans přežili po 4 dny přetížení až 100 G.

• J. Secker aj. (1996): Viry a bakterie mohou přežít v uhlíkovém obalu, pokud budou vymrštěny ve fázi Slunce jako červeného obra.

• M. Bernstein aj. (2002): Působení UV záření na ledy interstelárního prostředí: glycin, alanin a serin. Podobné se našly v uhlíkatých chondritech.

5. Aktuální spekulace a zamyšlení

• Evo-devo = Evolutionary and developmental biology. Astrobiologie

20-22 aminokyselin v genetickém kódu. Všechny jsou opticky levotočivé. Cukry pravotočivé. Proč??

• 20-22 aminokyselin v genetickém kódu. Všechny jsou opticky levotočivé. Cukry pravotočivé. Proč??

• Podobná biochemie a společný genetický kód je důkazem společného (jedinečného?) původu života.

• Je život šťastná shoda nepravděpodobných náhod, anebo zákonitý proces ve vývoji vesmíru?

• V prvním případě jsme asi ve vesmíru sami, ve druhém případě je podivné, že platí Fermiho paradox.

H. J. Melosh (2001): Panspermie směrem k Zemi z mimoslunečního prostoru není možná: interstelární meteorit zasáhne Zemi jednou za bilion let.

• H. J. Melosh (2001): Panspermie směrem k Zemi z mimoslunečního prostoru není možná: interstelární meteorit zasáhne Zemi jednou za bilion let.

• G. A. Cole (2002): Z hlediska evoluce nemá komunikace mezi civilizacemi žádnou výhodu, pokud nelze vyměňovat geny.

"Buď jsme ve vesmíru sami, anebo nejsme. V každém případě je to ohromující."

• Lee Du Bridge, president Caltechu (1979)

Děkuji za pozornost.

• Dotazy, připomínky,…