[論文レビュー] First life in primordial-planet oceans: the biological big bang

Carl H. Gibson, N. C. Wickramasinghe+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 9, 2010

Astro and Planetary Science参考文献 26被引用数 9

ひとこと要約

本論文は、3000 Kのプラズマからガスへの遷移期に形成された原始惑星胚（H-Heガス惑星）の高圧・水素飽和海水で最初の生命が出現したと提案している。星間ごみと生命化学物質の重力的付着によって生じる。'生物学的ビッグバン'モデルでは、銀河間のPGCクラスタを覆う宇宙規模の海水スープで急速に生命が形成されたとされ、約8 Myrで凍結がそのプロセスを遅らせた。この説はHGD宇宙論とパンスペリア機構によって裏付けられている。

ABSTRACT

A scenario is presented for the formation of first life in the universe based on hydro-gravitational-dynamics (HGD) cosmology. From HGD, the dark matter of galaxies is H-He gas dominated planets (primordial-fog-particle PFPs) in million solar mass clumps (protoglobularstarcluster PGCs), which formed at the plasma to gas transition temperature 3000 K. Stars result from mergers of the hot-gas-planets. Over-accretion causes stars to explode as supernovae that scatter life-chemicals (C, N, O, P, S, Ca, Fe etc.) to other planets in PGC clumps and beyond. These chemicals were first collected gravitationally by merging PFPs to form H-saturated, high-pressure, dense oceans of critical-temperature 647 K water over iron-nickel cores at ~ 2 Myr. Stardust fertilizes the formation of first life in a cosmic hot-ocean soup kitchen comprised of all planets and their moons in meteoric communication, > 10^100 kg in total. Ocean freezing slows this biological big bang at ~ 8 Myr. HGD cosmology confirms that the evolving seeds of life are scattered on intergalactic scales by Hoyle-Wickramasinghe cometary panspermia. Thus, life flourishes on planets like Earth that would otherwise be sterile.

研究の動機と目的

• 水素重力的力学（HGD）に基づく宇宙論的枠組みを用いて、宇宙における最初の生命の起源を説明すること。
• 地球形成以前の惑星的天体において、C、N、O、P、S、Ca、Feなどの生命化学物質がどのように分布・濃縮されたかを解明すること。
• 原始惑星胚に高圧・臨界温度水の海洋がどのように形成されたかをモデル化すること。
• ホイール・ウィクラマシンゲのパンスペリアをHGD宇宙論と統合し、生命種子の銀河間拡散を説明すること。
• 生命出現のタイムラインを定量化し、海洋凍結が生物学的ビッグバンの速度を遅らせたとされる約8 Myrを特定すること。

提案手法

• プラズマからガスへの遷移期に3000 Kで形成されるH-Heガス支配の原始雲粒子（PFP）を、水素重力的力学（HGD）宇宙論を用いてモデル化する。
• PFPの重力的付着をモデル化し、太陽質量数百万個分の原始銀河団（PGC）を形成し、その後星に合体する過程を再現する。
• 過剰に付着した星の超新星爆発が、星間および銀河間輸送を介して生命化学物質をPGCクラスタおよびそれ以上の領域に散らばせるプロセスをシミュレートする。
• PFPの鉄・ニッケルコアにおける重力的収縮と水素飽和によって、臨界温度647 Kの高密度・高圧海洋が形成される過程を分析する。
• 「メテオロジカル・コミュニケーション」の概念を適用し、PGC間の惑星・衛星を一つの巨大な宇宙的海水スープキッチンに結びつける。
• パンスペリアとHGDを統合し、生命化学物質の銀河間分布および惑星系への生命種子の播種をモデル化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 HGD宇宙論のもとで、初期宇宙における最初の生命はどのように起源をもったのか？
• RQ2 原始惑星胚（PFP）は、生命化学物質を濃縮し、高圧海洋を形成する上で果たす役割は何か？
• RQ3 生命化学物質はどのようにして銀河間空間に分散され、惑星系を種まきしたのか？
• RQ4 提示された宇宙的海水スープキッチンにおける生命出現のタイムラインは何か？
• RQ5 約8 Myrで始まる海洋の凍結は、このモデルにおける生物学的進化の速度にどのように影響するか？

主な発見

• 最初の生命は、プラズマからガスへの遷移から約2 Myr後に、原始惑星胚（PFP）の高圧・水素飽和海水で形成された。
• 臨界温度647 Kの鉄・ニッケルコア上に形成された海洋は、前生物的化学反応に適した安定的・高密度な環境を提供した。
• 超新星からの星間ごみが、C、N、O、P、S、Ca、Feなどの生命化学物質をPGCクラスタおよびそれ以上の領域に散らばせ、広範な種まきを可能にした。
• 宇宙的「生物学的ビッグバン」は、銀河間空間に広がる10^100 kgを超える惑星的天体をカバーする分散型海水スープキッチンで発生した。
• 海洋の凍結が、形成後約8 Myrで生物学的ビッグバンプロセスの速度を遅らせ始めた。
• HGD宇宙論は、ホイール・ウィクラマシンゲのパンスペリアを介した生命種子の銀河間拡散を支持し、地球のような本来無生物的であるはずの惑星に生命が存在することを説明できる。