Спят ли инопланетяне? Исследователи выясняют, как пульсирует жизнь в далеких мирах

Изучая потенциально обитаемые планеты в нашей галактике, ученые задались неожиданным вопросом: спят ли инопланетяне? Оказывается, многие из экзопланет могут не иметь привычного для нас цикла дня и ночи, что ставит под сомнение необходимость сна для возможных форм жизни.

Астрономы подсчитали , что в Млечном Пути может существовать от 28 до 40 миллиардов планет, потенциально пригодных для жизни. Большинство из них вращаются вокруг красных карликов — небольших и холодных объектов, составляющих 70% от всех звезд.

Объекты, находящиеся в «зоне Златовласки» красных карликов, получили название м-Земли. Они радикально отличаются от нашей Земли. Из-за близости к своим звездам, большинство Земель М, вероятно, приливно захвачены. Это означает, что одна сторона планеты всегда обращена к звезде, а другая постоянно находится в темноте. На таких планетах нет смены дня и ночи, нет времен года. По сути, год на них равен дню. Предположительно, условия на ближайшей к нам экзопланете Проксима Центавра b, находящейся на удалении около 4 световых лет, именно такие.

Отсутствие суточных ритмов ставит перед учеными еще один интригующий вопрос: как может функционировать жизнь без привычных нам циклов активности и отдыха? На Земле циркадные ритмы влияют на биохимию, температуру тела, регенерацию клеток и поведение всех живых существ, от бактерий до человека.

Чтобы понять, как может выглядеть жизнь без дневного цикла, исследователи обратились к изучению организмов, обитающих в лишенных света средах на нашей планете. Удивительно, но многие из них все же имеют биоритмы, синхронизированные с другими стимулами окружающей среды. Например, голые землекопы, проводящие под землей всю жизнь, никогда не видя солнца, обладают циркадными часами, настроенными на суточные и сезонные колебания температуры и осадков. Глубоководные мидии и креветки синхронизируются с океанскими приливами, а бактерии в кишечнике человека — с колебаниями мелатонина в организме хозяина.

Ученые создали климатические модели для симуляции условий на м-Землях. Результаты показали, что контраст между дневной и ночной сторонами планеты может генерировать мощные ветры и атмосферные волны. На дневной стороне, вероятно, образуются плотные облака, наполненные молниями. Взаимодействие ветров, атмосферных волн и облаков может вызывать регулярные циклы изменения температуры, влажности и осадков. Длительность этих циклов, скорее всего, варьируется от десятков до сотен земных дней. При этом она, возможно, не связана с периодом вращения планеты.

Как полагают исследователи, жизнь на м-Землях могла бы эволюционировать, синхронизируясь с этими циклами. Таким образом местные организмы развили бы биоритмы, основанные на смене климатических условий, а не на цикле дня и ночи. Еще более смелая гипотеза предполагает существование видов, которые мигрируют между дневной и ночной сторонами планеты для отдыха и восстановления. Такой своеобразный «циркадный ритм в пространстве», а не во времени.

Изучение возможных форм жизни на экзопланетах заставляет нас переосмысливать многие базовые представления о биологии. Оно напоминает нам, что если внеземная жизнь существует, она, вероятно, будет радикально отличаться от нашей и преподнесет множество сюрпризов.