¿Sería efectiva la panspermia iniciada por humanos actual?

Con la tecnología actual, podemos enviar fácilmente una sonda al sistema estelar Alfa Centauri a una velocidad de unos 20 km/s (velocidad de la sonda Voyager), lo que significa que tardaría unos 65 000 años en llegar allí.

Los vecinos más cercanos del Sol

A la luz de esto, supongamos que enviamos una sonda capaz de entregar 100 g de material biológico a un planeta similar a la Tierra en α-Centauri.

¿Hay organismos que:

1) Podría sobrevivir al viaje, tal vez congelado o en estado latente;

2) Tendría una buena probabilidad de sobrevivir en los océanos áridos (o en tierra, si se prefiere);

3) ¿Eventualmente tener un cambio de evolución a formas de vida más complejas?

Si es posible, proporcione una estimación aproximada de la probabilidad que cree que sería: ¿necesitaríamos enviar 10 sondas para tener una buena probabilidad o miles de millones de sondas?

El entorno sin vida parece necesitar la fotosíntesis o la quimiosíntesis para sobrevivir. Pero, ¿qué pasa con el alimento necesario (materia orgánica)? ¿Alguna de esas restricciones haría virtualmente imposible lograr una vida a largo plazo con las metas actuales?

¿Tiene una fuente para la declaración "envíe fácilmente una sonda a AC"?
Me gustaría señalar que hay una persona en la NASA con el trabajo de prevenir exactamente la siembra de vida en otros objetos celestes.
@arboviral Por fácil quise decir factible para una gran agencia espacial. Según la NASA, el programa Voyager costó alrededor de $ 865 millones de dólares (desde mayo de 1972 hasta el encuentro con Neptuno), que asumo incluye el costo de todos los sistemas, personal y comunicaciones. Cada sonda tenía una masa de lanzamiento de aproximadamente 815 kg.
Los problemas técnicos con la entrega a un planeta específico parecen estar fuera del alcance de un sitio específico de biología: lanzar algo que pasará dentro de la distancia de un planeta acuático de una estrella, eventualmente, puede ser "fácil", pero la entrega a la superficie del planeta será mucho más difícil.
Cómo podría afectar esto a cualquier vida existente: incluir un mecanismo de detección/aborto de vida es una cuestión de tecnología espacial, pero incluirlo sería una cuestión ética.
@KenFabian De acuerdo, pero en realidad publiqué una pregunta sobre esto en Space.SE; está vinculado en mi respuesta. Si obtengo algo pertinente en las respuestas, lo agregaré.
En lugar de confiar en el envío de (pocos) organismos, uno puede preferir enviar productos químicos y un sintetizador de ribonucleótidos que podría ser instruido programáticamente (como se comenta en un libro reciente de Craig Venter)

Respuestas (2)

De acuerdo, técnicamente hay cuatro preguntas aquí, pero estoy dispuesto a intentarlo de todos modos.

[¿Existen organismos que podrían] sobrevivir [65.000 años], tal vez congelados o en estado latente;

Probablemente/posiblemente (¿posiblemente?). Hay afirmaciones sobre la recuperación de bacterias viables a partir de muestras que han estado congeladas durante millones de años , y se han producido algas verdes viables a partir de muestras de permafrost de al menos 5.000-7.000 años . Según los informes, también se han recuperado bacterias latentes de ámbar y cristales de sal de 25-40 millones de años de antigüedad formados hace 250 millones de años . Varios de estos resultados son controvertidos, ya que en algunos casos los genomas de los organismos son sospechosamente modernos y no está claro si podrían representar contaminación de la muestra , pero la confianza en varios de los que están en el rango de 10 a 100 000 años parece ser bastante alta ( por ejemplo,esta Carnobacterium se recuperó del permafrost de 32.000 años de antigüedad . Usando métodos de congelación optimizados para la viabilidad , debería ser posible lograr mejores niveles de viabilidad que los que ocurren naturalmente (¡pero tendría que probar sus muestras después de 65,000 años para estar seguro!).

También (con un grado de confianza bastante alto) probablemente sea posible crear microambientes que contengan comunidades bacterianas viables que puedan sobrevivir durante miles de años sin luz ni nutrientes , pero parece que esto requeriría agua líquida y la vida útil máxima de la mayoría Los generadores térmicos de radioisótopos (RTG), que serían la forma de generación de calor de menor mantenimiento, son solo unos pocos miles de años (aunque no soy físico; es posible que desee publicar esto en Space.SE).

[existen organismos que] tendrían una buena probabilidad de sobrevivir en los océanos áridos (o en la tierra, si se prefiere)

Sí, si tienes agua líquida y CO2. Si no lo hace, es posible que deba diseñar algo. Hay varias tecnologías disponibles actualmente para inferir la atmósfera de los exoplanetas.

Recomiendo enviar tantas especies como sea posible para fomentar la formación de un ecosistema complejo (¡y aumentar las posibilidades de que uno de ellos sobreviva!). Las muestras de cristal de yeso mencionadas anteriormente contenían alrededor de 40 cepas de bacterias más varios virus, así que eso es un comienzo. Tal vez intente congelar y descongelar eso primero. Afortunadamente (más o menos por definición), cualquier cristal que se haya probado que contiene bacterias es soluble en agua, por lo que si el planeta tiene un océano de agua, eventualmente se disolverá, liberando su (con suerte) carga útil altamente invasiva.

[¿Hay organismos que eventualmente tendrían un cambio de evolución a formas de vida más complejas?

Esta es la más fácil de responder: un sí rotundo. Cualquier organismo que dependa del almacenamiento de información propenso a errores (por ejemplo, ADN, ARN o casi cualquier otra cosa) es capaz de evolucionar.

Si es posible, proporcione una estimación aproximada de la probabilidad que cree que sería: ¿necesitaríamos enviar 10 sondas para tener una buena probabilidad o miles de millones de sondas?

Este es el problema. Las razones van más allá de este SE (nuevamente, tal vez pruebe Space.SE) pero, literalmente, cualquier máquina que pueda concebir basada en algo más complejo que la química o los puntos de fusión fallará después de 65,000 años en el espacio. Olvídese de las computadoras, las partes móviles, los cohetes, etc. Entonces, ¿cómo lo hace? Realmente quieres algo que comience a derretirse a medida que se acerca a la otra estrella y libere decenas de miles de paquetes, cada uno con copias de todo lo que estás tratando de sembrar en el planeta y capaz de sobrevivir al reingreso (para esto, debes publicar otra pregunta en Space.SE: esos tipos te van a amar). Aun así, no tengo las cifras para esto (nuevamente, Space.SE), pero tengo la sospecha muy, muy fuerte de que, dado que básicamente estás lanzando dardos a una cabeza de alfiler a millones de millas de distancia, Necesitaría construir una fábrica en la luna o algo así y disparar cometas/meteoritos sintéticos que contengan su carga útil cada pocos minutos durante miles de años. Pero dado que eso es trivial en comparación con el tiempo de viaje, y eso a su vez es minúsculo en comparación con el tiempo que tardarían las llegadas en convertirse en algo que valga la pena visitar, me imagino que está bien.Lance temprano, lance a menudo.

( He publicado una pregunta relacionada en Space.SE )

Con respecto a llevar la carga útil al nuevo planeta , la mecánica orbital es relativamente fácil; hacer los cálculos para llevar la carga útil a Alpha Centauri es bastante simple. Los problemas más grandes son: 1) El combustible requerido para llevar la carga útil a las velocidades requeridas y 2) Ajustar el enfoque una vez en el sistema solar AC para apuntar al planeta preferido #2 es el verdadero truco porque, como @arboviral y yo tenemos mencionado, las naves espaciales no funcionan tan bien en el vacío, y la mayoría de los sistemas de propulsión (y los sistemas de guía, para el caso) casi seguramente fallarán para cuando la nave alcance la CA.
Buena respuesta, gracias. Con respecto a la estimación de la probabilidad, en realidad preferiría que simplemente asumiera que las cargas útiles podrían entregarse intactas a la superficie, porque de hecho estamos en un SE de biología y porque esto permite aislar diferentes campos, de modo que pueda ensamblar una estimación sistémica a-posteriori (es decir, combinar conocimientos de ingeniería y biología).
  1. Hay muchos organismos capaces de sobrevivir en ambientes extremos . Si bien 65 000 años es mucho tiempo para cualquier organismo, es posible que una parte, o incluso la totalidad, de una muestra de 100 g sobreviva el tiempo suficiente para llegar a su destino, especialmente si la nave espacial fuera capaz de mantener la temperatura de la muestra lo suficientemente alta por encima del cero absoluto. . Yo diría que el frío extremo del espacio, especialmente del espacio interestelar, es el obstáculo más difícil de superar en una situación como esta.

  2. TL; DR Si puede sobrevivir el viaje a otro planeta, es casi seguro que puede sobrevivir enel planeta. Supongamos que nuestros organismos pudieran sobrevivir al viaje. Así que ahora consideremos el planeta que nuestros amiguitos intentarán colonizar. El agua es absolutamente necesaria para que la vida basada en la tierra sobreviva. Vas a suponer que el planeta es como la Tierra, así que supondremos que hay agua. También podemos suponer con seguridad que los elementos necesarios para la vida en la Tierra están disponibles, ya que estos elementos se han encontrado en planetas de nuestro propio sistema solar y, en función de cómo se forman los planetas, no hay razón para pensar de manera diferente para otra Tierra. como planeta El desafío más difícil de los organismos puede ser liberar esas sustancias químicas de su estado original (estado en el momento de la llegada) a un estado utilizable. El otro problema importante que viene a la mente es si solo se envía una especie y hay un obstáculo importante para el que esa especie no está equipada, y mueren. No hay una buena manera de predecir todas las posibilidades en este caso, la mejor apuesta es enviar varias especies y esperar que se lleven bien y trabajen lo suficientemente bien juntas para prosperar. Yo diría que los organismos que utilizan la fotosíntesis tendrían más posibilidades de sobrevivir, dado que el planeta es similar a la Tierra y, por lo tanto, se encuentra en la zona de Ricitos de Oro. La mayoría de los planetas tienen atmósferas (¡incluso Plutón tiene una!), y muchos de ellos tienen dióxido de carbono en sus atmósferas. Las bacterias son muy adaptables y algunas de ellas son extremadamente resistentes, y dadas las suposiciones anteriores, no veo ninguna razón por la que no puedan sobrevivir. No hay una buena manera de predecir todas las posibilidades en este caso, la mejor apuesta es enviar varias especies y esperar que se lleven bien y trabajen lo suficientemente bien juntas para prosperar. Diría que los organismos que utilizan la fotosíntesis tendrían más posibilidades de sobrevivir, dado que el planeta es similar a la Tierra y, por lo tanto, se encuentra en la zona Goldilocks. La mayoría de los planetas tienen atmósferas (¡incluso Plutón tiene una!), y muchos de ellos tienen dióxido de carbono en sus atmósferas. Las bacterias son muy adaptables y algunas de ellas son extremadamente resistentes, y dadas las suposiciones anteriores, no veo ninguna razón por la que no puedan sobrevivir. No hay una buena manera de predecir todas las posibilidades en este caso, la mejor apuesta es enviar varias especies y esperar que se lleven bien y trabajen lo suficientemente bien juntas para prosperar. Diría que los organismos que utilizan la fotosíntesis tendrían más posibilidades de sobrevivir, dado que el planeta es similar a la Tierra y, por lo tanto, se encuentra en la zona Goldilocks. La mayoría de los planetas tienen atmósferas (¡incluso Plutón tiene una!), y muchos de ellos tienen dióxido de carbono en sus atmósferas. Las bacterias son muy adaptables y algunas de ellas son extremadamente resistentes, y dadas las suposiciones anteriores, no veo ninguna razón por la que no puedan sobrevivir. dado que el planeta es similar a la Tierra y por lo tanto en la zona Goldilocks. La mayoría de los planetas tienen atmósferas (¡incluso Plutón tiene una!), y muchos de ellos tienen dióxido de carbono en sus atmósferas. Las bacterias son muy adaptables y algunas de ellas son extremadamente resistentes, y dadas las suposiciones anteriores, no veo ninguna razón por la que no puedan sobrevivir. dado que el planeta es similar a la Tierra y por lo tanto en la zona Goldilocks. La mayoría de los planetas tienen atmósferas (¡incluso Plutón tiene una!), y muchos de ellos tienen dióxido de carbono en sus atmósferas. Las bacterias son muy adaptables y algunas de ellas son extremadamente resistentes, y dadas las suposiciones anteriores, no veo ninguna razón por la que no puedan sobrevivir.

  3. Dado el tiempo que les tomó a los organismos multicelulares evolucionar en la Tierra, probablemente tomaría al menos el mismo tiempo en otros lugares. Dicho esto, la vida es algo increíble y encuentra formas de hacer muchas cosas, por lo que mi opinión personal es que si 1 y 2 tuvieron éxito, 3 es una certeza con suficiente tiempo.

En cuanto a la cantidad de sondas que tendríamos que enviar para que esto tenga una buena probabilidad estadística de éxito, no tengo números concretos para usted, pero sospecho que incluso una sola sonda tiene bastantes posibilidades de funcionar (ignorando las posibles problemas con la nave espacial en sí, la nave espacial no tiene exactamente un gran historial de longevidad), y creo que dos sondas serían suficientes.

Tenga en cuenta que hago varias suposiciones en mi análisis que pueden o no ser precisas. Además, mi conclusión de que dos sondas serían suficientes es totalmente mi opinión y puede ser drásticamente insuficiente en la realidad.