Svante Arrenhius propose nel 1906 una nuova teoria della formazione della vita. Secondo lui la vita non era nata sulla Terra ma era giunta dallo spazio. Degli organismi unicellulari secondo lui, avrebbero percorso per milioni di anni gli spazi siderali per raggiungere la Terra. La spinta che le farebbe viaggiare nello spazio sarebbe la pressione di radiazione della luce stellare. Giunti su un pianeta esse potrebbero dare origine alla vita e a forme di vita superiore guidata dall’evoluzione darwiniana. L’idea che portò Arrenhius a queste conclusioni fu l’osservazione che i microorganismi terrestri potessero raggiungere la stratosfera e potessero raggiungere lo spazio. Era quindi possibile anche che da un pianeta sul quale era presente la vita questa avesse raggiunto la Terra o altri parti dell’Universo. L’ipotesi di Arrenhius prende il nome di panspermia (dal greco, “seme comune”). Alcuni decenni più tardi, negli anni sessanta, Carl Sagan fu attratto da questa idea. A conferma dell’ipotesi di Arrenhius erano stati trovati microorganismi nella stratosfera. Sagan costruì un modello matematico, basato sulla pressione di radiazione della luce solare e sulla forza gravitazionale del Sole e descrisse, insieme a Josif S. Shklovskii, i risultati in un libro del 1966: Intelligent life in the Universe. Se queste due forze si eguagliano, l’organismo resta nello spazio. Se la forza gravitazionale è maggiore di quella della radiazione l’organismo cade sul Sole. Se la pressione di radiazione della luce è maggiore di quella della forza gravitazionale, l’organismo si muoverà via dal sistema solare fino allo spazio interstellare. Il modello forniva anche le dimensioni di questi microorganismi che avrebbero avuto un raggio tra 0,2 e 0,6 millesimi di millimetro, dimensioni tipiche delle spore di funghi e batteri. Questi microorganismi avrebbero impiegato qualche anno ad uscire dal sistema solare e qualche decina di migliaia di anni per raggiungere ad esempio Proxima Centauri, la stella più vicina. Un microorganismo di raggio inferiore a due millesimi di millimetro se si avvicinasse abbastanza al sistema solare entrerebbe in esso e nel suo moto potrebbe depositarsi sui pianeti, quali ad esempio la Terra. Sagan calcolò anche la distanza dalla quale i microorganismi che avrebbero potuto dare origine alla vita sulla Terra. Sarebbero partiti da qualche sistema planetario ad una distanza non superiore a seimila anni-luce. La domanda successiva era se un microorganismo potesse sopravvivere migliaia di anni nello spazio e poi arrivato su un pianeta attivarsi e diffondere la vita. In vicinanza del Sole la radiazione ultravioletta ed X possono distruggere microorganismi non protetti, se essi si fossero trovati all’interno di una meteora forse avrebbero potuto resistere. Nel caso di spore interstellari esse potrebbero resistere ai raggi cosmici per centinaia di milioni di anni. Un altro problema è che la probabilità che un microorganismo cada su un pianeta, le cui dimensioni sono molto piccole rispetto alla scala dello spostamento del microorganismo, è molto bassa. Sarebbe necessario che una gran quantità di microorganismi fossero espulse nella nostra galassia per lunghi periodi di tempo.