La théorie de la Panspermie affirme que la vie existe à travers le cosmos et est répartie entre les planètes, les étoiles et même les galaxies par des astéroïdes, des comètes, des météores et des planétoïdes. À cet égard, la vie a commencé sur Terre il y a environ 4 milliards d'années après que des micro-organismes se sont accrochés à la surface sur des roches spatiales. Au fil des ans, des recherches considérables ont été consacrées à démontrer que les différents aspects de cette théorie fonctionnent.
Le dernier en date vient de l'Université d'Edimbourg, où le professeur Arjun Berera propose une autre méthode possible pour le transport de molécules porteuses de vie. Selon sa récente étude, la poussière spatiale qui entre périodiquement en contact avec l'atmosphère terrestre pourrait être ce qui a donné vie à notre monde il y a des milliards d'années. S'il est vrai, ce même mécanisme pourrait être responsable de la distribution de la vie à travers l'Univers.
Pour les besoins de son étude, récemment publiée dans Astrobiologiesous le titre «Collisions de poussière spatiale en tant que mécanisme d’évacuation planétaire», le professeur Berera a examiné la possibilité que la poussière spatiale puisse faciliter l’échappement de particules de l’atmosphère terrestre. Il s'agit notamment de molécules qui indiquent la présence de la vie sur Terre (aka. Biosignatures), mais aussi de la vie microbienne et des molécules essentielles à la vie.
Des flux rapides de poussières interplanétaires impactent régulièrement notre atmosphère, à raison d'environ 100 000 kg (110 tonnes) par jour. Cette poussière varie en masse de 10-18 à 1 gramme, et peut atteindre des vitesses de 10 à 70 km / s (6,21 à 43,49 mps). En conséquence, cette poussière est capable d'impacter la Terre avec suffisamment d'énergie pour faire sortir des molécules de l'atmosphère et dans l'espace.
Ces molécules seraient constituées en grande partie de celles qui sont présentes dans la thermosphère. À ce niveau, ces particules seraient constituées en grande partie d'éléments chimiquement dissociés, tels que l'azote moléculaire et l'oxygène. Mais même à cette altitude élevée, des particules plus grosses - telles que celles qui sont capables d'héberger des bactéries ou des molécules organiques - sont également connues pour exister. Comme le dit le Dr Berera dans son étude:
«Pour les particules qui forment la thermosphère ou au-dessus ou qui y parviennent à partir du sol, si elles entrent en collision avec cette poussière d'espace, elles peuvent être déplacées, modifiées sous forme ou emportées par la poussière d'espace entrante. Cela peut avoir des conséquences sur le temps et le vent, mais le plus intrigant et le point central de cet article est la possibilité que de telles collisions puissent donner aux particules dans l'atmosphère la vitesse d'échappement nécessaire et la trajectoire ascendante pour échapper à la gravité de la Terre. "
Bien sûr, le processus de molécules s'échappant de notre atmosphère présente certaines difficultés. Pour commencer, il faut qu'il y ait suffisamment de force vers le haut qui puisse accélérer ces particules pour échapper aux vitesses de vitesse. Deuxièmement, si ces particules sont accélérées à partir d'une altitude trop basse (c'est-à-dire dans la stratosphère ou en dessous), la densité atmosphérique sera suffisamment élevée pour créer des forces de traînée qui ralentiront les particules se déplaçant vers le haut.
De plus, du fait de leur déplacement rapide vers le haut, ces particules subiraient un chauffage immense au point de s'évaporer. Ainsi, alors que le vent, l'éclairage, les volcans, etc. seraient capables de transmettre d'énormes forces à des altitudes plus basses, ils ne pourraient pas accélérer les particules intactes au point où ils pourraient atteindre la vitesse de fuite. En revanche, dans la partie supérieure de la mésosphère et de la thermosphère, les particules ne subiraient pas beaucoup de traînée ou d'échauffement.
En tant que tel, Berera conclut que seuls les atomes et les molécules qui se trouvent déjà dans la haute atmosphère pourraient être propulsés dans l'espace par des collisions de poussières spatiales. Le mécanisme pour les propulser là-bas consisterait probablement en une approche à double état, par laquelle ils seraient d'abord projetés dans la thermosphère inférieure ou plus haut par un certain mécanisme, puis propulsés encore plus fort par une collision rapide de poussière spatiale.
Après avoir calculé la vitesse à laquelle la poussière spatiale affecte notre atmosphère, Berera a déterminé que les molécules qui existent à une altitude de 150 km (93 mi) ou plus au-dessus de la surface de la Terre seraient projetées au-delà de la limite de la gravité terrestre. Ces molécules seraient alors dans l'espace proche de la Terre, où elles pourraient être captées en passant des objets tels que des comètes, des astéroïdes ou d'autres objets proches de la Terre (NEO) et transportées vers d'autres planètes.
Naturellement, cela soulève une autre question très importante, qui est de savoir si ces organismes pourraient survivre dans l'espace. Mais comme le note Berera, des études antérieures ont confirmé la capacité des microbes à survivre dans l'espace:
"Si certaines particules microbiennes gèrent le périlleux voyage vers le haut et hors de la gravité terrestre, la question reste de savoir comment elles survivront dans l'environnement hostile de l'espace. Des spores bactériennes ont été laissées à l'extérieur de la Station spatiale internationale à une altitude d'environ 400 km, dans un environnement spatial presque vide, où il n'y a presque pas d'eau, un rayonnement considérable et avec des températures allant de 332K côté soleil à 252K côté côté ombre, et ont survécu 1,5 ans. "
Une autre chose que Berera considère est l'étrange cas des tardigrades, les micro-animaux à huit pattes qui sont également connus comme des «ours d'eau». Des expériences antérieures ont montré que cette espèce est capable de survivre dans l'espace, étant à la fois fortement résistante aux radiations et à la dessiccation. Il est donc possible que de tels organismes, s'ils étaient éliminés de la haute atmosphère terrestre, puissent survivre assez longtemps pour faire du stop sur une autre planète
En fin de compte, ces résultats suggèrent que les grands impacts d'astéroïdes ne sont peut-être pas le seul mécanisme responsable du transfert de vie entre les planètes, ce que pensaient auparavant les partisans de la Panspermie. Comme Berera l'a déclaré dans un communiqué de presse de l'Université d'Édimbourg:
«La proposition selon laquelle les collisions de poussières spatiales pourraient propulser des organismes sur d'énormes distances entre les planètes ouvre des perspectives passionnantes sur l'origine de la vie et de l'atmosphère des planètes. Le flux de poussières spatiales rapides se retrouve dans tous les systèmes planétaires et pourrait être un facteur courant de prolifération de la vie. »
En plus d'offrir une nouvelle vision de la Panspermie, l'étude de Berera est également importante en ce qui concerne l'étude de l'évolution de la vie sur Terre. Si des molécules et des bactéries biologiques se sont échappées de l'atmosphère terrestre en continu au cours de son existence, cela suggérerait qu'elles pourraient encore flotter dans le système solaire, peut-être dans les comètes et les astéroïdes.
Ces échantillons biologiques, s'ils pouvaient être consultés et étudiés, serviraient de chronologie pour l'évolution de la vie microbienne sur Terre. Il est également possible que des bactéries terrestres survivent aujourd'hui sur d'autres planètes, peut-être sur Mars ou d'autres corps où elles se sont enfermées dans du pergélisol ou de la glace. Ces colonies seraient essentiellement des capsules temporelles, contenant une vie préservée qui pourrait remonter à des milliards d'années.
