生命大爆炸理論(Panspermia)提出,生命或其所需成分可以透過小行星、彗星及其他岩石天體在宇宙中傳播。當生命在一個行星上發展時,強烈的撞擊會將其表面的物質炸入太空,可能將微生物或有機化合物帶到其他世界。科學家們長期以來一直在爭論這種轉移是否可能在地球和火星之間(雙向)發生。最近,由於人們對金星濃厚雲層中微生物生命可能性的興趣重燃,這一討論已擴展到包括地球、金星和火星。

一項最近在2026年月球與行星科學會議(LPSC)上發表的が研究,更深入地探討了這種可能性。來自約翰霍普金斯大學應用物理實驗室(JHUAPL)和桑迪亞國家實驗室的研究人員,使用了由Noam Izenberg等人於2021年開發的「金星生命方程式」(Venus Life Equation, VLE)框架,來估計來自地球的物質如何將生命引入金星大氣層。他們的研究模型顯示,從地球傳播來的生命可能在金星的雲層中每世紀存活幾天。

與著名的德雷克方程式(Drake Equation)類似,VLE透過結合幾個影響因素來估計生命的機率。每個因素相乘,以得出生命存在的總體機率估計。

在這個方程式中,L代表現存生命的機率(0到1,0表示沒有機會,1表示確定)。O代表起源(生命在金星上開始並建立起來的機會),R代表韌性(生物圈在不斷變化的條件下生存和適應的能力),C代表延續性(宜居條件持續到今天的機會)。在應用這個框架之前,研究人員首先檢驗了有機物質是否能夠在從一個行星到另一個行星的旅程中存活下來,無論它們最初形成於何處。

被撞擊炸入太空的物質必須克服巨大的挑戰。除了噴射時的劇烈衝擊外,它還會暴露在強烈的熱量、太空真空、輻射和極端的溫度波動中。先前對地球上發現的隕石進行的電腦模擬和分析表明,有機物質能夠在被行星噴射以及穿越行星際空間的過程中存活下來。然而,一旦到達金星,這些物質還需要懸浮在行星的雲層內或上方才能生存。

為了探究這一點,研究團隊模擬了火球隕石(bolides)進入金星大氣層時的行為,包括它們的燒蝕、爆炸以及分解成能夠停留在雲層中的較小碎片。他們採用了「煎餅模型」(pancake model),這是一種廣泛使用的半解析方法,描述了火球隕石在大氣中穿行時如何碎裂。當火球隕石在大氣中爆炸(「空中爆炸」)後,空氣動力學阻力會將碎片擴散成一個扁平的「煎餅」狀物質,研究人員稱之為「細胞」。

利用煎餅模型以及從先前研究中得出的數值,研究人員估計了有多少來自地球或火星的火球隕石可能已經到達金星的雲層。他們的計算表明,可能有數千億個細胞從地球傳播到金星,其中數千億個可能保持活躍。他們偏好的估計表明,每年大約有100個細胞分散到金星的雲層中。在過去的10億年中,大約有200億個細胞可能從地球轉移到金星。

研究人員強調,他們的模型並未捕捉到火球隕石與金星大氣層互動的每一個方面。他們也指出,VLE中的每一個參數都帶有顯著的不確定性,這與德雷克方程式非常相似。儘管如此,他們的研究結果支持了地球與金星之間可能發生生命大爆炸的可能性。如果未來的地外生命任務在金星雲層中發現生命,一種可能的解釋是,它們最初來自地球。