Първият живот във Вселената може да се е образувал секунди след Големия взрив

Първите форми на живот, способни на еволюция, може да са се появили миг след Големия взрив, обяснява физик

Ваня Милева Последна промяна на 13 декември 2023 в 00:00 3664 0

Съставно изображение на клъстера Куршум (Bullet), добре проучена двойка галактически купове, които са се сблъскали челно. Единият е минал през другия, подобно на куршум, преминаващ през ябълка, и се смята, че показва ясни признаци на тъмна материя (синьо)

Кредит NASA/ CXC/ CfA/ M.Markevitch/ STScI/ Magellan/ U.Arizona/ D.Clowe/ ESO/WFI

Съставно изображение на клъстера Куршум (Bullet), добре проучена двойка галактически купове, които са се сблъскали челно. Единият е минал през другия, подобно на куршум, преминаващ през ябълка, и се смята, че показва ясни признаци на тъмна материя (синьо), отделена от горещи газове (розово).

Животът е намерил дом на Земята от около 4 милиарда години. Това е значителна част от историята на Вселената от 13,77 милиарда години. Предполага се, че ако животът е възникнал тук, той е можел да се появи навсякъде. И за достатъчно широки дефиниции на живота може дори да е възможно животът да се е появил само секунди след Големия взрив.

За да се изследва произхода на живота, първо трябва да бъде дефиниран. Има над 200 публикувани дефиниции на термина, което показва колко трудно е да се определи тази концепция. Например вирусите живи ли са? Те се репликират, но се нуждаят от гостоприемник, за да го направят. А прионите, патогенните протеинови структури? Дебатите продължават да се вихрят около границата между живота и неживота.

"Но за нашите цели можем да използваме изключително широка, но много полезна дефиниция: Животът е всичко, което е обект на еволюцията на Дарвин", определя границите в статия на Live Science Пол Сътър (Paul Sutter), професор по астрофизика в Университета Стоуни Брук и Института Флатирон в Ню Йорк.

Това определение е удобно, защото ще изследва произхода на самия живот, който по дефиниция ще размие границите между живота и неживота. В един момент, дълбоко в миналото си Земята не е била жива. Някога е била такава. Това означава, че е имало преходен период, който естествено ще разшири границите на което и да е определение. Освен това, копаейки по-дълбоко в миналото и изследваме други потенциални възможности за живот, трябва да се запази дефиницията в по-широки граници, особено когато се изследват по-екстремните и екзотични кътчета на вселената.

Въоръжени с това определение, може да кажем, че животът на Земята е възникнал преди най-малко 3,7 милиарда години. Дотогава микроскопичните организми вече са станали достатъчно сложни, за да оставят следи от дейността си, които продължават да съществуват и до днес. Тези организми са приличали много на съвременните: те са използвали ДНК, за да съхраняват информация, РНК, за да транскрибират тази информация в протеини, а протеините, за да взаимодействат с околната среда и да правят копия на ДНК. Тази трипосочна комбинация позволява на тези серии химични вещества да преживеят еволюцията на Дарвин.

Еволюция на живота на Земята. Кредит: Wikimedia Commons

Но тези микроби не са паднали просто от небето, те са се развили от нещо. И ако животът е нещо, което еволюира, тогава трябва да е имало по-проста версия на живот, появяваща се още по-рано в миналото на Земята. Някои теории предполагат, че първите самовъзпроизвеждащи се молекули, а оттам и най-простата възможна форма на живот на Земята, може да са възникнали веднага след охлаждането на океаните, преди доста повече от 4 милиарда години.

И Земята може да не е била сама - Марс и Венера имали подобни условия по това време, така че ако животът се е случил тук, може да се е случил и там.

Първият живот сред звездите

Но слънцето не е първата звезда, а преди нея е имало дълга поредица от предишни поколения звезди.

Животът, какъвто го познаваме, изисква няколко ключови елемента: водород, кислород, въглерод, азот и фосфор. С изключение на водорода, който се появява в първите няколко минути след Големия взрив, всички тези елементи се създават в сърцата на звездите по време на техните жизнени цикли. Така че, докато има поне едно или две поколения звезди, които живеят и умират и по този начин разпространяват елементите си в галактиката, може да се е появил подобен на земния живот във Вселената.

Това измества часовника назад към възможната първа поява на живот до преди повече от 13 милиарда години. Тази епоха в историята на Вселената е известна като космическа зора, когато са се образували първите звезди. Тази трансформираща епоха се е случила някъде в рамките на няколкостотин милиона години след Големия взрив. Веднага щом се появяват тези звезди, те могат да започнат да създават необходимите елементи за живот.

Еволюция на звездите. Кредит: Wikimedia Commons

Така че животът, какъвто го познаваме – изграден върху въглеродни вериги, използващ кислород за транспортиране на енергия и потопен в басейни с течна вода – може да е много, много по-стар от Земята. Дори други хипотетични форми на живот, базирани на екзотични биохимии, изискват подобна смес от елементи. Например някой извънземен живот може да използва силиций вместо въглерод като основен градивен елемент или да използва метан вместо вода като разтворител. Без значение какво, тези елементи трябва да дойдат отнякъде и това някъде е ядрата на звездите. Без звезди не може да има основан на химични вещества живот.

Първият живот във Вселената

Но може би има живот без химия. Трудно е да си представим какви могат да бъдат тези същества. Но ако приемем нашата широка дефиниция - че животът е всичко, което е обект на еволюция - тогава нямаме нужда от химични вещества, за да го осъществим. Разбира се, химията е удобен начин за съхраняване на информация, извличане на енергия и взаимодействие с околната среда, но има и други хипотетични начини.

Например 95% от енергийното съдържание на Вселената е неизвестно на физиката, буквално е извън познатите елементи. Учените не са сигурни от какво са направени тези мистериозни компоненти на Вселената, известни като тъмна материя и тъмна енергия.

Може би има допълнителни природни сили, които работят само върху тъмната материя и тъмната енергия. Може би има множество "видове" тъмната материя - цяла "периодична таблица на тъмната материя." Кой знае какви взаимодействия и каква тъмна химия се разиграват в необятните пространства между звездите? Хипотетичен "тъмен живот" може да са се появил в изключително ранната вселена, доста преди появата на първите звезди, захранвани и опосредствани от сили, които все още не разбираме.

Графиката показва времева линия на Вселената, базирана на теорията за Големия взрив и моделите за инфлация. Кредит: NASA/WMAP

Възможностите могат да бъдат още по-странни.

Някои физици предполагат, че в най-ранните моменти от Големия взрив природните сили са били толкова екстремни и толкова екзотични, че са могли да поддържат растежа на сложни структури. Например тези структури може да са били космически струни, които са гънки в пространство-времето, закотвени от магнитни монополи.

При достатъчна сложност тези структури биха могли да съхраняват информация, би имало много енергия за обмен и тези структури може да се самовъзпроизвеждали, проявявайки Дарвиновата еволюция.

Всички същества, съществуващи в тези условия, биха живели и загинали за миг, цялата им история е продължила по-малко от секунда - но за тях това ще е цял живот.

Източник: The 1st life in the universe could have formed seconds after the Big Bang, Paul Sutter, space.com

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !