如果地球上的生命是在星际物体撞击地球时开始的呢？
2017年10月19日，参与泛星探测（Pan-STARRS）的天文学家首次探测到一个星际物体（ISO）穿过我们的太阳系。这个物体被称为“1I/2017 U1 Oumuamua”，又称为“奥陌陌”，引发了重大的科学辩论，至今仍有争议。
所有人都同意的一件事是，对这个物体的探测表明，ISO会定期进入我们的太阳系。更重要的是，随后的研究表明，有时，这些物体中的一些会以陨石的形式来到地球，并撞击地球表面。
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，它们是否会带来生命的成分？
在最近的一篇论文中，一组研究人员考虑了ISOs对泛种论的影响 —— 泛种论认为生命的种子存在于整个宇宙中，并通过小行星、彗星和其他天体分布。
根据他们的研究结果，ISOs可能会在整个银河系中孕育了数十万（或可能数十亿）类地行星。
该团队由托马斯·杰斐逊科技高中（TJSST）的大四学生大卫·曹（David Cao）领导。加入他的还有乔治梅森大学（GMU）物理学和天文学副教授兼梅森天文台主任彼得·普拉夫坎（Peter Plavchan），以及GMU天体物理学和行星科学教授迈克尔·萨默斯（Michael Summers）。
他们的论文《奥陌陌对泛种论的影响》最近出现在网上，美国天文学会（AAS）正在对其进行审查，准备发表。
简而言之，泛种论是认为生命是由星际介质（ISM）的物体引入地球的理论。根据这一理论，这种生命以极端细菌的形式存在，能够在恶劣的太空条件下生存。
通过这个过程，生命分布在整个宇宙中，因为物体经过ISM，直到它们到达并撞击可能适合居住的行星。这使得泛种论与地球上生命起源的竞争性理论（又名“无生源说”）有着本质上的不同。其中最被广泛接受的是“RNA世界假说”。
这一假说认为，RNA先于DNA和蛋白质进化，最终导致了地球上第一个生命的出现（即原生生命）。
但正如大卫·曹表示的那样，泛种论很难评估：
“泛种论很难评估，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因素（在最早的生命化石证据出现之前，有多少物体与地球相撞？）、生物因素（极端微生物能否承受超新星伽马辐射？），等等。”
“除此之外，这些因素都是我们还没有答案的问题，或者我们无法有效地建模，例如，即使携带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，以及生命实际上从外来极端微生物开始的可能性。这些因素的集合，以及更多的因素，比如不断变化的恒星形成率和最近发现的几颗流浪的自由漂浮行星，使得泛种论难以评估，因此，我们对泛种论的合理性的理解在不断变化。”
2017年探测到“Oumuamua（奥陌陌）”是天文学的一个重大转折点，因为这是第一次观测到ISO。
它被探测到的事实表明，这样的物体在宇宙中具有统计学意义，而且ISOs很可能定期通过太阳系（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/Borisov），只是这次它的性质并不神秘。当它接近太阳时，2I/Borisov 形成了一条尾巴，表明它是一颗彗星。
随后的研究表明，其中一些物体变成了撞击地球表面的陨石，其中一些甚至已经被识别出来。其中包括2014年坠落在太平洋的流星“CNEOS 2014-01-08”（也是伽利略计划的研究对象）。
正如大卫·曹解释的那样，这些星际访客的探测也对泛种论和正在进行的关于地球生命起源的辩论产生了影响：
“Oumuamua是泛种论模型的一个新数据点，因为我们可以利用它的物理特性，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，通过这些模型，我们可以估计出8亿年（这是地球形成和最早的生命证据之间的假设时间）撞击地球的物体的总数。
了解这8亿年期间地球上碰撞事件的总数对泛种论至关重要，因为在这段时间内与星际物体的碰撞事件数量越多，意味着泛种论的可能性就越大。
“简而言之，星际'Oumuamua '的物理特性允许创建数学模型，以确定泛种论的合理性。”
除了考虑泛种论背后的物理学的数学模型 —— 即数量密度、质量密度、总撞击事件等 —— 大卫·曹和他的同事还应用了一个生物模型，该模型描述了保护极端微生物免受天体物理事件（超新星、伽马射线爆发、大型小行星撞击、经过的恒星等）影响所需的最小物体尺寸。
正如之前的一篇文章所述，最近的研究表明，宇宙射线在到达另一个系统之前，会侵蚀除了最大的ISO之外的所有ISO。
这些额外的考虑，最终会影响撞击地球的物体的数量（这些物体没有被天体物理来源消毒）和泛种论的合理性。
大卫·曹说：“为了得出最小的物体尺寸，我们应用了各种模型，例如，球体填充方法可以粗略估计弹射物与最近的超新星祖先的距离（使用猎户座a，一个密集的星团，作为我们的模型），到达弹射物的伽马辐射，以及衰减系数（弹射物吸收多少辐射）基于最可能的化学成分（水冰）。”
根据他们结合的物理和生物模型，研究小组得出了在生命出现之前撞击地球的喷射物数量的估计。根据在西澳大利亚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。
大卫·曹说：“我们得出的结论是，泛种论在地球上引发生命的最大概率在10-5个数量级，即0.001%。尽管这种概率看起来很低，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，这可能表明共有104个宜居世界存在生命。
此外，我们将我们的分析限制在最早的生命化石证据之前的地球历史的前8亿年，但因为生命可以在行星生命的任何时候播种，而且行星的宜居寿命要长得多（高达500亿至100亿年），我们将我们对银河系中存在生命的宜居世界总数的估计提高了一个数量级。"
由此，大卫·曹和他的同事们得到了银河系中大约105个适宜居住的行星的最终结果。然而，这些估计是基于对行星可居住性最乐观的预测。
换句话说，它假设所有地球大小的岩石行星都在可居住区域内运行，能够支持生命，这意味着它们有厚厚的大气层，磁场，表面有液态水，所有能进入大气层的有生命的喷射物都能够在表面沉积微生物。
正如大卫·曹总结的那样，他们的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。尽管如此，它们提供了有价值的见解，并限制了生命通过像 Oumuamua 这样的物体来到地球的可能性。
无论如何，这些发现很可能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、生物学和化学结合起来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罕见的。我认为天体生物学正趋向于变得更加跨学科，我相信这是一个积极的趋势，因为它将允许各种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。就我们关于泛种论的发现而言，泛种论在地球上引发生命的可能性不大，但在我们的银河系中，适宜居住的行星数量要大得多。
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生源说合理性的因素。
我相信我们的发现为未来的泛种论研究开辟了新的研究路线，可以通过更新我们的模型或纳入其他因素来建立。
如果我们将来在其他世界找到生命的证据，无论是在我们的太阳系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，以区分是由泛种论机制到达的生命，还是独立进化和产生的生命。”
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！