To ciała niebieskie, które krążą wokół gwiazd po bardzo wydłużonej orbicie. Gdy znajdują się blisko gwiazdy centralnej, wokół ich jądra, składającego się z lodu i okruchów skalnych, tworzy się świecący warkocz, który powstaje w wyniku sublimacji lodu (głównego obok pyłu składnika komet) podczas zbliżania się do gwiazdy. Komety mają niewielką masę, ale osiągają olbrzymie rozmiary. Widoczne są na niebie stosunkowo rzadko. Wokół komety powstaje gazowa otoczka, czyli koma. Natomiast jądro komety wyrzuca w przestrzeń kosmiczną materię tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy. Gazowy odznacza się się niebieską barwą i skierowany jest w stronę przeciwną do gwiazdy. Z kolei kierunek warkocza pyłowego jest zgodny z trajektorią poruszania się komety. Na swoim torze komety pozostawiają drobiny materii. Przejście planety przez obszar, w którym kometa pozostawiła te drobiny, może być przyczyną wystąpienia roju meteorów.

R8QTmDMipAQqA

Na ilustracji znajduje się kometa w przestrzeni kosmicznej. Ma ona postać świetlistej smugi o grubszej, sferycznej głowie, za którą ciągnie się długi, niknący coraz bardziej ogon. Tłem jest ciemnogranatowe pokryte gwiazdami niebo.

Są to skalne części planetoid lub komet, które występują w każdej części Kosmosu. Meteoroidy spadające na Ziemię nazywane są meteorytami. Ich niewielkie rozmiary (od 0,1 mm do 10 m) nie pozwalają na ich obserwację w Kosmosie. Ujawniają się dopiero wtedy, gdy wchodzą w atmosferę ziemską lub gdy uderzają w sztuczne satelity, niszcząc je. Wpadające w atmosferę Ziemi meteoroidy wywołują zjawisko potocznie nazywane „spadającymi gwiazdami”. Szacuje się, że do ziemskiej atmosfery codziennie trafia od 100 do 1000 ton tego typu materii kosmicznej, głównie w postaci ziaren o bardzo małych średnicach rzędu milimetra i mniejszych.

Uważa się, że pochodząca z Marsa i licząca 4,5 miliarda lat skała, oznaczona jako meteoryt ALH84001, zawiera dowody kopalne, że prymitywne formy życia mogły istnieć na Marsie ponad 3,6 miliarda lat temu. Skała jest częścią meteorytu, który spadł na Antarktydzie 13 000 lat temu. Został on znaleziony na polu lodowym Allan Hills w 1984 roku. Jest przechowywany w Johnson Space Center w Houston.

R1Vf8toYuxEfE

Na zdjęciu widać fragment największego meteorytu znalezionego na Ziemi. Wypełnia niemal cały kadr. Ma wygląd ogromnej, brązowo-miedzianej skały o ścianach z wieloma wgłębieniami; stoi na piaszczystej ziemi. W tle widoczne są kamienne schody, fragment drzewa i bezchmurne niebo.

R51syQgpElNae

Na zdjęciu znajduje się największy znaleziony w Polsce meteoryt. Ma postać wielkiego czarnego kamienia, o boku kształtem nieco zbliżonym do trapezu. W ścianach meteorytu znajduje się wiele niedużych wgnieceń. Meteoryt znajduje się na niebieskim materiale, w dużej, również niebieskiej kuwecie. Obok kartka z nazwą oraz druga z napisem "prosimy nie dotykać eksponatów".

Naukowcy od zarania dziejów zastanawiają się, w jaki sposób powstało życie na Ziemi. Pomimo ogromnych postępów nauki i technologii nadal nie udało się uzyskać jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Zapisy kopalne nie dostarczają żadnych bezpośrednich świadectw pochodzenia życia na Ziemi, natomiast wskazują, że najstarsze żywe organizmy pojawiły się co najmniej 3,5 mld lat temu, a być może nawet 3,8 mld lat temu. Naukowcy są zgodni, że pierwszym organizmem na Ziemi była komórka prokariotyczna o budowie zbliżonej do współcześnie występujących bakterii.

Od starożytności aż do XIX wieku powszechnie przyjmowano teorię spontanicznego powstawania życia, czyli samorództwa, według której żywe organizmy powstały z materii nieożywionej. Dziś koncepcja ta nie ma już racji bytu. Zastąpiło ją wiele hipotez precyzyjniej wyjaśniających ten fenomen, opartych na wynikach prowadzonych badań.

RbMZcsQpVM8ab

Na ilustracji przedstawiono od prawej strony fragment kuli ziemskiej w kosmosie. Od lewej strony ku ziemi zbliża się kometa. Zaznaczono jej jądro, w którego powiększeniu pokazano schematycznie prostą mikroskopijną formę życia, a w niej łańcuchy związków organicznych.

Niektóre z nich, potwierdzone rezultatami eksperymentów badawczych, zakładają, że substancje organiczne niezbędne do wytworzenia organizmów powstały z prostych związków organicznych, gromadzących się w pierwotnym oceanie w warunkach atmosfery pozbawionej tlenu, ale bogatej w dwutlenek węgla, siarkowodór, metan i wodór. Źródłem energii niezbędnej do przebiegu procesów syntezy były wyładowania atmosferyczne. Teoria ta, zwana koncepcją „pierwotnej zupy” albo „ciepłego bulionu”, opracowana przez Aleksandra Oparina i Johna Haldane’a, przez wielu naukowców uznawana jest do dziś za obowiązującą.

Jednak równolegle pojawiły się też liczne nowe, alternatywne lub uzupełniające teorie. Jedną z nich jest teoria panspermii zakładająca, że życie nie powstało na Ziemi, ale pochodzi od cząsteczek żywej materii lub wręcz mikroorganizmów (np. bakterii), przyniesionych z przestrzeni kosmicznej na innych ciałach niebieskich, np. za pośrednictwem meteoroidu, planetoidy lub komety.

Można wyróżnić co najmniej pięć różnych wariantów teorii panspermii:

• radiopanspermia – zakładająca, że organizmy miały być przenoszone w przestrzeni kosmicznej przez wiatr słonecznywiatr słonecznywiatr słoneczny; byłoby to jednak możliwe tylko w przypadku ciał o średnicy rzędu 0,001 mm, a tak mała cząstka skalna nie stanowiłaby ochrony przed promieniowaniem kosmicznym,

• litopanspermia – głosząca, że zarodniki życia dotarły na Ziemię za pośrednictwem materiałów skalnych; materiały te miałyby być wyrzucone z rodzimej planety wskutek kosmicznej kolizji,

• pseudopanspermia – zakładająca, że związki organiczne były już elementem mgławicymgławicamgławicy, z której powstały układy planetarne,

• panspermia kierowana – przyjmująca, że mikroorganizmy zostały celowo wysłane na Ziemię (i inne planety) przez inteligentne formy życia we Wszechświecie w formie chroniącej je przed promieniowaniem kosmicznym (np. w specjalnych statkach‑tarczach),

• panspermia przypadkowa – tzw. „teoria śmietnika” twierdząca, że w odległych czasach na Ziemi pojawili się przedstawiciele zaawansowanej kosmicznej cywilizacji i zostawili tu odpady zawierające zarodniki życia.

W kosmiczne pochodzenie życia na Ziemi wierzono już w starożytności. Przypuszczenia te można odnaleźć w starożytnych tekstach wedyjskich i buddyjskich oraz dziełach greckiego filozofa Anaksagorasa żyjącego około 500 lat p.n.e., który pisał o „ziarnach życia”. Myśli te zostały jednak zastąpione przez teorię Arystotelesa o spontanicznym pochodzeniu życia. W średniowiecznej Europie pytanie o biogenezę nie padało – wszystko tłumaczyła nauka o stworzeniu zgodna z wykładnią Kościoła. Koncepcja panspermii powróciła dopiero w XIX i XX wieku. Rozwijana była przez licznych uczonych. Należeli do nich m.in. Jöns Jacob Berzelius i William Thomson (Kelvin). Jej aktywnym propagatorem był także szwedzki chemik i fizyk Svante Arrhenius. Taki scenariusz biogenezy dopuszczał również Stephen Hawking, pisząc: „życie może rozprzestrzeniać się z planety na planetę lub z układu gwiezdnego do układu gwiezdnego, przenoszone przez meteoroidy”.

Istotnym argumentem przemawiającym za teorią panspermii jest potwierdzona w badaniach naukowych zdolność przeżywania form przetrwalnikowych (endospor) bakterii w bardzo rozrzedzonej atmosferze na wysokości kilkudziesięciu kilometrów i ich odporność na negatywne skutki promieniowania kosmicznego. Podobnie niesporczaki, małe zwierzęta bezkręgowe, mogą w stanie anabiozy przetrwać w temperaturze niemal zera absolutnego, wytrzymują ciśnienie 6000 atmosfer i 1000 razy silniejsze promieniowanie jonizujące niż jakiekolwiek inne zwierzęta. Zdaniem naukowców oznacza to, że teoretycznie mogą być one przenoszone w meteoroidach i ożywiać się w korzystnych warunkach na innej planecie. Udowodniono także, że plazmidy – cząsteczki pozachromosomowego DNA – są zdolne przetrwać ekspozycję na promieniowanie kosmiczne i przeżywają nawet podczas wejścia w atmosferę. Oczywiście ulegają częściowemu uszkodzeniu, ale są w stanie funkcjonować.

R1APNvuQB5TpK

Zdjęcie przedstawią kometę Czuriumow-Gierasimienko. Fotografię wykonano z sondy Rosetta w 2014 r. Kometa ma formę ogromnej skały o nieregularnych kształtach

Kolejnym dowodem słuszności teorii panspermii może być także odkrycie przez kosmiczną sondę Rosetta, orbitującą wokół jądra komety Czuriumow‑Gierasimienko, fosforu, glicyny i innych prostych związków organicznych w gazowej i pyłowej otoczce kometarnej.

Krytycy teorii panspermii twierdzą jednak, że nie wyjaśnia ona powstania życia na Ziemi, a jedynie wskazuje na możliwość rozprzestrzeniania się materii organicznej na różne ciała niebieskie. Ich opinii nie zmienia nawet odkrycie związków organicznych i śladów bakterii w meteorytach i kometach. Twierdzą oni, że nie ma potrzeby poszukiwania źródeł życia w Kosmosie, powstawanie żywej materii było bowiem możliwe na Ziemi. Jej pozbawiona tlenu atmosfera, bogata w metan, siarkowodór, wodór i dwutlenek węgla sprzyjała syntezie związków organicznych z nieorganicznych składników. Powołują się przy tym na słynny eksperyment Stanleya Millera (Ureya–Millera) z 1953 roku, w którym w warunkach laboratoryjnych udało się wytworzyć 13 aminokwasów (w tym glicynę) spośród 20–22 budujących białka w organizmach żywych.

Jak więc przebiegała ziemska biogeneza? W świetle obecnej wiedzy jednoznaczna odpowiedź na to pytanie nie jest możliwa. Z dużym prawdopodobieństwem możemy dziś stwierdzić jedynie fakt, że życie powstało ok. 4 mld lat temu w warunkach beztlenowych (tlen jest bowiem pochodzenia biologicznego). Zdarzyło się to tylko raz, zmieniając na tyle pierwotne warunki na Ziemi, że późniejsza biogeneza była już niemożliwa.

Słownik