Panspermia je hypotéza, že život sa šíri kozmickým priestorom prostredníctvom hviezdneho vetra, meteoroidov, komét, medziplanetárneho prachu a podobne. Nepriaznivé podmienky prežíva vo forme spór alebo vďaka schopnostiam extrémofilných organizmov a pri dopade na nejakú planétu sa v priaznivých podmienkach pokúša uchytiť. Samotné slovo panspermia vychádza z gréckeho πάν (pan, „všetko“) a σπέρμα (sperma, „semeno“).
Veľmi podobnou, ale odlišnou ideou je exogenéza (grécky: ἔξω (exo, „vonkajšok“) a γένεσις (genezis „počiatok“)), ktorá tvrdí, že život bol na Zem prinesený z vesmíru.
Hypotéza panspermie je v súčasnosti vo fáze intenzívneho výskumu.
História
Prvé úvahy na túto tému sa dajú nájsť okolo roku 450 pred Kr. u gréckeho filozofa Anaxagora. V pozmenenej podobe sa hypotéza opäť objavila v 19. storočí (Jöns Jakob Berzelius, William Thomson, Hermann von Helmholtz) a na začiatku 20. storočia ju do hĺbky rozpracoval švédsky chemik a fyzik Svante Arrhenius. Jej aktívnymi zástancami v 20. storočí boli sir Fred Hoyle a Chandra Wickramasinghe, ktorí sa domnievali, že život z vesmíru je pôvodcom niektorých epidémií, nových chorôb, ale aj genetických noviniek podporujúcich makroevolúciu.Fred Hoyle, Chandra Wickramasinghe and John Watson, Viruses from Space and Related Matters, University College Cardiff Press, 1986. Podobne aj vedci Carl Sagan, Francis Crick a Leslie Orgel považovali za možné, že život sa na Zem dostal z vesmíru zámerným konaním vyspelej mimozemskej civilizácie.Crick, F. H.; Orgel, L. E. (1973). "Directed Panspermia". Icarus 19: 341–348. Posledne ju podporil tiež fyzik Stephen Hawking: „Život sa mohol šíriť z planéty na planétu alebo z hviezdneho systému do hviezdneho systému dopravovaný na meteoroch“.Weaver, Rheyanne (April 7, 2009). "Ruminations on other worlds". http://www.statepress.com/archive/node/5745
Predpokladané mechanizmy
Jedným z prírodných mechanizmov transportu života sú meteoroidy, ktoré ho prenášajú na svojom povrchu. Bolo zistené, že viaceré meteority, ktoré dopadli na Zem pochádzajú z hmoty Marsu.Treiman, A.H.; et al. (October 2000). "The SNC meteorites are from Mars". Planetary and Space Science 48 (12–14): 1213–1230. http://dx.doi.org/10.1016%2FS0032-0633(00)00105-7 Ďalšími prirodzenými mechanizmami prenosu sú hviezdny vietor (radiačný tlak) a plazmoidy. Panspermia umožnená ľudskou činnosťou prebieha prostredníctvom kozmických sond, preto boli zavedené prísne pravidlá pre sterilizačné procedúry vesmírnych sond, prípadne zastarané výskumné sondy sú zničené mimo planétu, ktorú chceme ochrániť pred kontamináciou.National Academy of Sciences Space Studies Board, Preventing the Forward Contamination of Europa, National Academy Press, Washington (DC), June 29, 2000. http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=9895&page=3 Studies Focus On Spacecraft Sterilization. http://www.aero.org/news/newsitems/sterilization073001.html European Space Agency: Dry heat sterilisation process to high temperatures. http://www.esa.int/esaMI/Aurora/SEMBJG9ATME_0.html
Experimentálne overovanie
Extrémofilné organizmy
Zvyčajne ide o jednobunkovce, ktorých výraznou odlišnosťou od iných organizmov je, že dokážu žiť v extrémnych podmienkach - napríklad nízke či vysoké pH, vysoký obsah soli, vysoké či nízke teploty, vysoký tlak, vysoká radiácia atď. Sú však známe aj extrémofilné mnohobunkové organizmy, napríklad pomalky.What is an Extremophile? http://serc.carleton.edu/microbelife/extreme/extremophiles.html Bolo uskutočnených aj niekoľko experimentov, ktoré testovali ich schopnosť prežiť v kozmickom priestore a zvládnuť medziplanetárny transport.Foton-M3 experiments return to Earth. http://www.esa.int/esaCP/SEMFVO6H07F_index_0.html
Spóry
Niektoré organizmy na Zemi dokážu prežiť nepriaznivé obdobie vďaka rôznym biochemickým mechanizmom. Napríklad baktérie utvárajú spóry a v takomto stave sú schopné odolávať podobným extrémnym podmienkam ako extrémofilné organizmy. Keď nastanú priaznivé podmienky, dochádza ku germinácii - spóra umožní vznik rodičovskej formy organizmu.Spore FAQ. Aerobiology Research Laboratory. http://www.pollenplus.com/spores/faq.php Vzhľadom na ich schopnosť prežívať v takomto odolnom stave veľmi dlhú dobu a predsa si zachovať životaschopnosť sú práve ony považované za jedného z najlepších kandidátov na panspermiu.
Potenciálne obývateľné miesta
Život po dopade na povrch potrebuje na svoj rozmach vhodné podporné podmienky. Posledné výskumy naznačujú, že napríklad mesiac Európa planéty Jupiter má pravdepodobne podpovrchový oceán kvapalnej vody, kde by sa mohol rozvinúť život.Schulze-Makuch, Dirk; and Irwin, Louis N. (2001). "Alternative Energy Sources Could Support Life on Europa" (PDF). Departments of Geological and Biological Sciences, University of Texas at El Paso. https://web.archive.org/web/20060703033956/http://www.geo.utep.edu/pub/dirksm/geobiowater/pdf/EOS27March2001.pdf Už dlhšiu dobu sa vedie intenzívny výskum, či by prostredie Marsu mohlo poskytnúť vhodné podmienky pre život.NASA Finds Possible Signs of Flowing Water on Mars. http://www.voanews.com/english/news/science-technology/NASA-Finds-Possible-Signs-of-Flowing-Water-on-Mars-126807133.html Skúmaniu a hľadaniu obývateľných zón vo vesmíre sa intenzívne venuje NASA.Goal 1: Understand the nature and distribution of habitable environments in the Universe. http://astrobiology.arc.nasa.gov/roadmap/g1.html#o1-1
Mimozemský život
V súčasnosti jediné známe kozmické teleso, na ktorom je rozvinutý život je planéta Zem. Napriek intenzívnemu výskumu a hľadaniu mimozemských civilizácií sa zatiaľ nepodarilo získať jednoznačne presvedčivé dôkazy ich existencie a to ani klasickými metódami ani v rámci projektu SETI. Ich početnosť je možné odhadnúť pomocou Drakeovej rovnice, ale výsledné čísla sú veľmi závislé od vstupných hodnôt a rôznych predpokladov. Vo vedeckej komunite je široké spektrum názorov na túto otázku. Niektorí vedci tvrdia, že jednoduchý život môže byť vo vesmíre pomerne rozšírený, ale komplexný život si podľa nich vyžaduje natoľko zložité podporné podmienky, že ho je vo vesmíre veľmi málo (pozri Hypotéza zriedkavej Zeme). Iní vedci sa domnievajú, že rozvinutý mimozemský život sa nám podarí objaviť napríklad na Marse alebo iných telesách.
Konkrétne nálezy a experimenty
V súčasnosti existuje niekoľko pozorovaní, ktoré podporujú myšlienku panspermie:Astrophysicist, Hugh Ross, Ph.D., Predicts in 1988, That Life will be found on Mars. http://crystalradioparts.net/rich/creation/mars.htm
slnečný vietor je schopný unášať drobné častice (veľkosti niekoľko mikrónov) v rámci celej slnečnej sústavy a snáď aj ďalej
tenká vrstvička grafitu môže výrazne chrániť mikroorganizmy pred škodlivým ultrafialovým žiarením v kozme
mikroorganizmy môžu „cestovať“ vesmírom na povrchu skál vymrštených zo Zeme napríklad dopadom veľkého meteoritu (prípadne nechtiac byť prenesené na povrchu našich výskumných družícWorms survived Columbia disaster. http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/2992123.stm)
pomocou balónov boli zachytené v pozemskej atmosfére mikroorganizmy vo výškach približne 9 km až 40 kmDiscovery of New Microorganisms in the Stratosphere. http://www.physorg.com/news156626262.html
Preto bolo uskutočnených aj niekoľko experimentov, ktoré mali za úlohu otestovať schopnosť rôznych organizmov prežiť v extrémnych podmienkach kozmu. Z nich najúspešnejší bol pravdepodobne Foton-M3, ktorý s určitosťou preukázal, že niektoré baktérie, spóry, lišajníky a dokonca pomalky sú schopné zvládnuť kruté podmienky kozmického priestoru i pristátie na planéte.de La Torre Noetzel, Rosa. Experiment lithopanspermia: test of interplanetary transfer and re-entry process of epi- and endolithic microbial communities in the FOTON-M3 Mission. http://adsabs.harvard.edu/abs/2008cosp...37..660D Survival of bacteria exposed to extreme acceleration: implications for panspermiaEarth and Planetary Science Letters 189 (2001) 1-8 http://academics.skidmore.edu/blogs/bi-378-s11-hchen/files/2011/04/sdarticle.pdf
Typy panspermie
Prirodzená panspermia
Berie do úvahy len prírodné procesy fungovania panspermie. Prenos mikroorganizmov do kozmického priestoru je možný niekoľkými spôsobmi. Pravdepodobne najčastejšie sa to stáva na povrchu skál vymrštených dopadom veľkého telesa a to najmä z planét s menšou gravitáciou alebo riedkou atmosférou.Life's Rocky Road Between Worlds, Space Daily. http://www.spacedaily.com/news/life-01r.html Predpokladá sa, mesačné a marťanské meteority dopadnuté na Zem mali práve takúto príčinu vzniku.James N. Head, H. Jay Melosh, and Boris A. Ivanov, JN; Melosh, HJ; Ivanov, BA (2002). "High-speed ejecta from small craters". Science 298 (5599): 1752–1756. http://dx.doi.org/10.1126%2Fscience.1077483 maným je plazmoid - súdržná čiastočka plazmy a magnetického poľa.Dehel, T. (2006-07-23). "Uplift and Outflow of Bacterial Ďalším pravdepodobným mechanizmom, ale zatiaľ dôkladnejšie nepreskúSpores via Electric Field". 36th COSPAR Scientific Assembly. Held 16 - 23 July 2006 (Adsabs.harvard.edu) 36: 1. http://arxiv.org/abs/hep-ph/0612311 Ďalší transport života sa môže uskutočňovať buď formou meteoroidov alebo tlakom hviezdneho vetra. Dopad na ďalšie telesá, ktoré prípadne ponúkajú priaznivé podmienky na rozvinutie života je spôsobený buď priamou kolíziou alebo ich gravitačným poľom.
Pseudo-panspermia
Niekedy sa nazýva aj „slabá panspermia“ alebo „molekulárna panspermia“ a tvrdí, že prebiotické stavebné bloky života vzniknuté vo vesmíre boli neskôr rozšírené na povrch planét a tam podporili vznik živých organizmov.Klyce, Brig (2001). "Panspermia Asks New Questions". http://www.panspermia.org/oseti.htm Už od 70-tych rokov 20. storočia bolo známe, že medzihviezdny prach obsahuje veľké množstvo organických molekúl, ktoré v ňom vytvára ionizácia, kozmické žiarenie a vzájomné interakcie.Dalgarno, A. (2006). "The galactic cosmic ray ionization rate". Proceedings of the National Academy of Sciences 103 (33): 12269–73. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1567869 Viaceré štúdie potvrdili prítomnosť rôznych organických molekúl na povrchu meteoritov alebo komét,"'Life chemical' detected in comet". NASA (BBC News). http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8208307.stmChow, Denise (26 October 2011). "Discovery: Cosmic Dust Contains Organic Matter from Stars". Space.com. http://www.space.com/13401-cosmic-star-dust-complex-organic-compounds.html