[论文解读] 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 9

一句话总结

本文提出，最早的生命起源于原始行星胚胎（H-He气态行星）在3000 K的等离子体到气体转变期间形成的高压、富氢海洋中，通过星尘和生命化学物质的引力聚集而产生。'生物大爆炸'模型表明，在星系团（PGC）之间广阔的星际海洋汤中，生命迅速形成，而约800万年的冻结过程减缓了该过程，该模型得到HGD宇宙学和泛胚种论机制的支持。

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.

研究动机与目标

• 通过基于流体-引力动力学（HGD）的宇宙学框架，解释宇宙中最早生命的起源。
• 阐明在地球形成之前，生命化学物质（C、N、O、P、S、Ca、Fe）在行星天体中如何被分布和浓缩。
• 模拟原始行星胚胎中形成高压、临界温度水体海洋的过程，作为早期生命的孵化器。
• 将霍伊尔-维克拉马辛赫泛胚种论与HGD宇宙学相结合，解释生命种子在星系际空间的传播。
• 量化生命出现的时间线，确定约800万年为海洋冻结减缓生物大爆炸过程的节点。

提出的方法

• 利用流体-引力动力学（HGD）宇宙学，模拟在等离子体到气体转变期间（3000 K）形成以H-He气体为主的原始雾状粒子（PFPs）作为气态行星。
• 模拟PFPs通过引力聚集形成质量达百万倍太阳质量的原球状星团（PGCs），这些星团随后合并形成恒星。
• 模拟超吸积恒星的超新星爆发，将生命化学物质通过星际和星系际运输散布至PGC星团及更远区域。
• 分析通过引力坍缩和富氢饱和，在PFPs的铁镍核心上形成临界温度（647 K）的致密高压海洋。
• 应用'陨石通信'概念，将PGC内各行星和卫星连接成一个单一、庞大的宇宙海洋汤厨房。
• 将泛胚种论与HGD相结合，模拟生命化学物质的星系际分布，以及在行星系统中播种生命的机制。

实验结果

研究问题

• RQ1 在HGD宇宙学框架下，最早的生命如何在宇宙早期起源？
• RQ2 原始行星胚胎（PFPs）在浓缩生命化学物质和形成高压海洋中扮演何种角色？
• RQ3 生命化学物质如何在星系际空间中分布，以播种行星系统？
• RQ4 在所提出的宇宙海洋汤厨房中，生命出现的时间线是什么？
• RQ5 约800万年后海洋冻结如何影响该模型中生物进化的速率？

主要发现

• 最早的生命于等离子体到气体转变后约200万年，在原始行星胚胎（PFPs）的高压、富氢海洋中形成。
• 这些海洋在临界温度647 K的铁镍核心上形成，创造了稳定且致密的环境，有利于前生命化学反应。
• 超新星喷射的星尘将生命化学物质（C、N、O、P、S、Ca、Fe）散布至PGC星团及更远区域，实现广泛播种。
• 宇宙尺度的'生物大爆炸'发生在一个横跨星系际空间、总质量超过10^100 kg的行星体海洋汤厨房中。
• 海洋冻结过程约在形成后800万年时开始，减缓了生物大爆炸的进程。
• HGD宇宙学支持通过霍伊尔-维克拉马辛赫泛胚种论实现生命种子的星系际传播，解释了地球等原本无菌行星上生命的存在。