Den berömda astrofysiker, professor vid Harvard University Avi Loeb kom nyligen med en ganska fantastisk hypotes som skiftade början av biogenes till universums barndom: han tror att enskilda liv i öarna kunde ha uppstått när universum bara var 15 miljoner år gammalt. Visst, detta "första liv" var dömt till en nästan oundviklig snabb (efter kosmiska standarder - på bara 2-3 miljoner år) försvinnande.
Ingredienser
"Den vanliga kosmologiska modellen förhindrar starkt att livet växer upp så tidigt", säger Avi Loeb. - De första stjärnorna i det observerbara rymdsområdet exploderade senare, då universumets ålder var cirka 30 miljoner år. Dessa stjärnor producerade kol, kväve, syre, kisel och andra element tyngre än helium, som kunde ha blivit en del av de första fasta jordliknande planeterna som bildades kring andra generationens stjärnor. Mycket tidigare är emellertid uppkomsten av första generationens stjärnor från moln av molekylärt väte och helium, som förtjockades i kluster av mörk materia, också möjligt - universumets ålder vid denna tid var cirka 15 miljoner år. Det är riktigt troligt att sannolikheten för utseendet på sådana kluster var mycket liten.
Enligt professor Loeb tillåter observations astronomidata oss dock att anta att separata regioner kan dyka upp i universum, där de första stjärnorna blossade upp och exploderade mycket tidigare än standardmodellen föreskriver. Produkterna från dessa explosioner ackumulerade där och påskyndade kylningen av molekylära vät moln och därmed stimulerade uppkomsten av andra generationens stjärnor. Det är möjligt att vissa av dessa stjärnor kan förvärva klippiga planeter.
Avi Loeb, professor i astrofysik vid Harvard University:”För att livet ska uppstå är värme ensam inte tillräckligt, du behöver också lämplig kemi och geokemi. Men på unga steniga planeter kan det finnas tillräckligt med vatten och ämnen som behövs för syntesen av komplexa organiska makromolekyler. Och det är inte långt härifrån till det verkliga livet. Om ett sådant scenario inte är mycket troligt är det fortfarande inte omöjligt. Det är emellertid nästan omöjligt att testa denna hypotes inom överskådlig framtid. Även om i universum någonstans finns planeter för super-tidig födelse, då i mycket litet antal. Det är oklart hur man hittar dem, och ännu mer oklart hur man undersöker efter spår av biogenes."
Varm och bekväm
Kampanjvideo:
Men element som är tyngre än helium ensamma räcker inte för att livet ska uppstå - bekväma förhållanden krävs också. Det jordiska livet är till exempel helt beroende av solenergi. I princip kunde de första organismerna ha uppstått med hjälp av den inre värmen på vår planet, men utan soluppvärmning skulle de inte ha nått ytan. Men 15 miljoner år efter Big Bang gällde denna begränsning inte. Temperaturen för den kosmiska relikstrålningen var mer än hundra gånger högre än den nuvarande 2,7 K. Nu faller maximal strålning vid en våglängd av 1,9 mm, varför den kallas mikrovågsugn. Och sedan var det infrarött och även utan stjärnbelysningens deltagande kunde värma planetens yta till en temperatur som är ganska bekväm för livet (0-30 ° C). Dessa planeter (om de fanns) kunde till och med kretsa bort från sina stjärnor.
Kort liv
Men det mycket tidiga livet hade praktiskt taget inga chanser att överleva under lång tid, än mindre allvarlig utveckling. Relikstrålningen kyldes snabbt när universum expanderade, och varaktigheten för uppvärmningen av planetytan, gynnsam för livet, översteg inte flera miljoner år. Dessutom, 30-40 miljoner år efter Big Bang, började den massiva födelsen av mycket heta och ljusa stjärnor i den första generationen och översvämmade rymden med röntgenstrålar och hårt ultraviolett ljus. Ytan på vilken planet som helst under sådana förhållanden dömdes till fullständig sterilisering.
Det är allmänt accepterat att livet som vi känner det inte kan ha sitt ursprung varken i en fantastisk atmosfär, eller på en gasjätt som Jupiter, eller ännu mer i ett kosmiskt tomrum. För livets uppkomst krävs himmelkroppar med en rik kemisk sammansättning, med en fast yta, med en luftpool och med reservoarer av flytande vatten. Det tros att sådana planeter endast kan bildas nära stjärnorna i andra och tredje generationen, som började ta eld hundratals miljoner år efter Big Bang.
Antropisk princip
Avi Loebs hypotes kan användas för att förfina den så kallade antropiska principen. 1987 uppskattade Nobelpristagaren i fysik Steven Weinberg värdena för vakuumets antigravitationsenergi (nu känner vi det som mörk energi), kompatibelt med möjligheten till livets födelse. Denna energi, även om den är mycket liten, leder till en snabbare expansion av rymden och förhindrar därför bildandet av galaxer, stjärnor och planeter. Av detta verkar det som om vårt universum är helt anpassat för livets uppkomst - det är just den antropiska principen, för om värdet på mörk energi bara var hundra gånger större skulle det inte finnas några stjärnor eller galaxer i universum …
Det följer emellertid av Loebs hypotes att livet har en chans att uppstå under förhållanden då tätheten av baryonmaterial i universum var en miljon gånger större än i vår tid. Detta betyder att livet kan uppstå även om den kosmologiska konstanten inte är hundra, utan en miljon gånger högre än dess verkliga värde! Denna slutsats avbryter inte den antropiska principen, men minskar dess trovärdighet avsevärt.
Alexey Levin