[논문 리뷰] First life in primordial-planet oceans: the biological big bang

Carl H. Gibson, N. C. Wickramasinghe외 1명|arXiv (Cornell University)|2010. 09. 09.

Astro and Planetary Science참고 문헌 26인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 초기 태양계 형성 이전의 고압, 수소 포화 상태의 해양에서 첫 생명이 발생했다고 제안한다. 이는 3000 K에서 플라즈마-가스 전이 기간 동안 형성된 수소-헬륨 기반의 원시행성 태양계 형성체(H-He 기반 기체 행성)에서 항성 먼지와 생명화학물질의 중력적 집합을 통해 발생한 것으로 보고 있다. '생물학적 빅뱅' 모델은 은하간 PGC 덩어리에 걸쳐 우주 규모의 해양 스튜에서 생명이 급속히 형성되었음을 시사하며, 약 8 밀리온 년 동안의 얼음 고형화로 인해 이 과정이 느려졌음을 지지한다. 이는 HGD 우주론과 우주생식 이론을 바탕으로 한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 수소-중력-유체역학(HGD) 기반의 천체론적 틀을 통해 우주의 첫 생명 기원을 설명하는 것.
• 지구 형성 이전에 행성 천체에 집중된 생명화학물질(C, N, O, P, S, Ca, Fe)의 분포 및 농축 방식을 규명하는 것.
• 원시행성 태양계 형성체에서 고압, 임계온도의 물 해양이 어떻게 형성되는지 모델링하는 것.
• 호일-위크람라사잉헤의 우주생식 이론을 HGD 우주론과 융합하여 생명 씨앗의 은하간 확산을 설명하는 것.
• 생명 발생의 시간적 흐름을 정량화하여, 해양의 얼음 고형화가 약 8 밀리온 년에 도달했을 때 생물학적 빅뱅 속도가 저하됨을 규명하는 것.

제안 방법

• 플라즈마-가스 전이 시기인 3000 K에서 수소-헬륨 기반의 원시 nebulas(원시 안개 입자, PFPs)가 형성되는 HGD 우주론을 활용하여 모델링한다.
• PFPs가 상호 중력적으로 집합하여 수백만 태양질량의 원시행성단(PGCs)을 형성하고, 이후 별로 융합되는 과정을 모의한다.
• 과도하게 집합된 별에서 발생하는 초신성 폭발이 생명화학물질을 PGC 덩어리 및 그 외부로 산란시키며, 은하간 및 은하내 이동을 통해 분포시키는 과정을 시뮬레이션한다.
• 중력 수축과 수소 포화를 통해 철-nickel 핵을 중심으로 임계온도(647 K)에서 고밀도, 고압의 해양이 형성되는 과정을 분석한다.
• 우주적 해양 스튜 주방을 형성하기 위해 PGC 내의 행 星 및 위성 간의 'meteoric communication' 개념을 적용한다.
• HGD와 우주생식 이론을 융합하여 생명화학물질의 은하간 분포 및 행성계에서의 생명 씨앗 배포를 모델링한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 HGD 우주론 기반으로 초기 우주에서 첫 생명이 어떻게 기원되었는가?
• RQ2 원시행성 태양계 형성체(PFPs)는 생명화학물질을 농축하고 고압 해양을 형성하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 생명화학물질은 어떻게 은하간 공간으로 분포되어 행성계를 씨앗으로 제공했는가?
• RQ4 제안된 우주적 해양 스튜 주방에서 생명 발생의 시간선은 어떠한가?
• RQ5 해양이 약 8 밀리온 년에 얼음 고형화되기 시작함으로써 이 모델에서 생물학적 진화 속도에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 첫 생명은 플라즈마-가스 전이 이후 약 2 밀리온 년 후에 고압, 수소 포화 해양에서 원시행성 태양계 형성체(PFPs)에서 기원했다.
• 임계온도 647 K에서 철-니켈 핵을 중심으로 형성된 해양은 안정적이고 고밀도의 환경을 제공하여 원시생물화학 반응에 유리했다.
• 초신성에서 유래한 항성 먼지가 생명화학물질(C, N, O, P, S, Ca, Fe)을 PGC 덩어리 및 그 외부로 산란시켜 광범위한 생명 씨앗 배포를 가능케 했다.
• 우주적 '생물학적 빅뱅'은 은하간 공간에 걸쳐 10^100 kg 이상의 행성 천체를 포함하는 분산된 해양 스튜 주방에서 발생했다.
• 해양의 얼음 고형화가 약 8 밀리온 년 경과 후에 생물학적 빅뱅 과정의 속도를 저하하기 시작했다.
• HGD 우주론은 호일-위크람라사잉헤의 우주생식 이론을 통해 생명 씨앗의 은하간 확산을 지지하며, 지구와 같은 기껏해야 무생물적인 천체에 생명 존재를 설명할 수 있다.