Celebrul astrofizician, profesor la Universitatea Harvard, Avi Loeb, a venit recent cu o ipoteză destul de fantastică, care a schimbat începutul biogenezei la începutul Universului: el consideră că insulele individuale ale vieții ar fi putut să apară atunci când Universul avea doar 15 milioane de ani. Este adevărat, această „primă viață” a fost sortită unei dispariții aproape inevitabile (după standardele cosmice - în doar 2-3 milioane de ani).
ingrediente
„Modelul cosmologic standard împiedică puternic viața să apară prea devreme”, spune Avi Loeb. - Primele stele din regiunea observabilă a spațiului au explodat mai târziu, când vârsta universului era de aproximativ 30 de milioane de ani. Aceste stele au produs carbon, azot, oxigen, siliciu și alte elemente mai grele decât heliul, care ar fi putut face parte din primele planete solide, similare Pământului, care s-au format în jurul stelelor din a doua generație. Cu toate acestea, este mult mai timpurie apariția stelelor din prima generație din nori de hidrogen molecular și heliu, care s-au îngroșat în ciorchini de materie întunecată - vârsta Universului în acest moment era de aproximativ 15 milioane de ani. Cu toate acestea, se crede că probabilitatea unor astfel de grupuri a fost foarte mică.
Cu toate acestea, potrivit profesorului Loeb, datele de astronomie observațională ne permit să presupunem că regiuni separate ar putea apărea în Univers, unde primele stele s-au arătat și au explodat mult mai devreme decât prescrie modelul standard. Produsele acestor explozii s-au acumulat acolo, accelerând răcirea norilor moleculari de hidrogen și stimulând astfel apariția stelelor din a doua generație. Este posibil ca unele dintre aceste stele să poată achiziționa planete stâncoase.
Avi Loeb, profesor de astrofizică la Universitatea Harvard: „Pentru ca viața să apară, căldura nu este suficientă, ai nevoie și de chimie și geochimie adecvată. Însă pe planetele cu piatră tânără, ar putea exista suficientă apă și substanțe necesare pentru sinteza macromoleculelor organice complexe. Și nu este departe de aici la viața reală. Dacă un astfel de scenariu nu este foarte probabil, totuși nu este imposibil. Cu toate acestea, este aproape imposibil de testat această ipoteză în viitorul previzibil. Chiar dacă în Univers, undeva, există planete de naștere super-timpurie, atunci în număr foarte mic. Nu este clar cum să le găsești și chiar mai neclar cum să investighezi urmele de biogeneză.
Calde și confortabile
Video promotional:
Însă elementele mai grele decât heliul nu sunt suficiente pentru ca viața să apară - sunt necesare și condiții confortabile. Viața pământească, de exemplu, depinde complet de energia solară. În principiu, primele organisme ar fi putut să apară cu ajutorul căldurii interne a planetei noastre, dar fără încălzirea solară nu ar fi ajuns la suprafață. Dar la 15 milioane de ani de la Big Bang, această restricție nu s-a aplicat. Temperatura radiației cosmice relicve a fost de peste o sută de ori mai mare decât curentul 2,7 K. Acum, maximul acestei radiații scade la o lungime de undă de 1,9 mm, motiv pentru care se numește microunde. Și atunci a fost în infraroșu și chiar fără participarea luminii stelare ar putea încălzi suprafața planetei la o temperatură destul de confortabilă pentru viață (0-30 ° C). Aceste planete (dacă ar exista) ar putea chiar orbita departe de stelele lor.
Viata scurta
Cu toate acestea, viața foarte timpurie nu a avut practic nicio șansă să supraviețuiască mult timp, și să nu mai vorbim de o evoluție serioasă. Radiația relictă s-a răcit rapid pe măsură ce Universul s-a extins, iar durata încălzirii suprafeței planetare, favorabilă vieții, nu a depășit câteva milioane de ani. În plus, la 30-40 de milioane de ani de la Big Bang, a început nașterea masivă a stelelor foarte fierbinți și luminoase din prima generație, inundând spațiu cu raze X și lumină ultravioletă dură. Suprafața oricărei planete în astfel de condiții era sortită sterilizării complete.
În general, este acceptat faptul că viața așa cum știm că nu poate avea originea nici într-o atmosferă stelară, nici pe un gigant de gaz ca Jupiter sau, chiar mai mult, într-un gol cosmic. Pentru apariția vieții, sunt necesare corpuri cerești cu o compoziție chimică bogată, cu o suprafață solidă, cu un bazin de aer și cu rezervoare de apă lichidă. Se crede că astfel de planete nu se pot forma decât în apropierea stelelor din a doua și a treia generație, care au început să ia foc la sute de milioane de ani după Big Bang.
Principiul antropic
Ipoteza lui Avi Loeb poate fi folosită pentru a rafina așa-numitul principiu antropic. În 1987, laureatul Premiului Nobel în fizică, Steven Weinberg, a estimat gama de valori a energiei antigravitaționale a vidului (acum o cunoaștem ca energie întunecată), compatibil cu posibilitatea nașterii vieții. Această energie, deși este foarte mică, duce la o expansiune accelerată a spațiului și, prin urmare, împiedică formarea de galaxii, stele și planete. Din aceasta se pare că Universul nostru este corect adaptat pentru apariția vieții - acesta este tocmai principiul antropic, deoarece, dacă valoarea energiei întunecate ar fi doar de o sută de ori mai mare, atunci nu ar exista stele sau galaxii în Univers. …
Cu toate acestea, din ipoteza lui Loeb rezultă că viața are șansa să apară în condiții în care densitatea materiei baryonice din Univers a fost de un milion de ori mai mare decât în epoca noastră. Aceasta înseamnă că viața poate apărea chiar dacă constanta cosmologică nu este o sută, ci un milion de ori mai mare decât valoarea sa reală! Această concluzie nu anulează principiul antropic, dar reduce semnificativ credibilitatea acestuia.
Alexey Levin
