Возможна ли жизнь в инопланетных мирах, где может не быть смены дня и ночи?

Ученые исследуют, как жизнь может развиваться на планетах с постоянной темнотой или светом, где привычная смена дня и ночи отсутствует. Эти уникальные условия, характерные для многих планет в обитаемой зоне красных карликов, могут привести к появлению совершенно новых форм биологических ритмов и адаптаций, радикально отличающихся от земных.

Фото: iStock

Ученые давно задаются вопросом о том, как может развиваться жизнь на планетах, где отсутствует привычная нам смена дня и ночи. В то время как земные организмы эволюционировали под влиянием суточных циклов, потенциальные формы жизни на других планетах могли пойти совершенно иным путем развития. Особый интерес вызывает вопрос о том, нуждаются ли инопланетные формы жизни во сне и как они могут регулировать свои биологические ритмы.

Масштабы возможного существования жизни в нашей галактике просто огромны. В Млечном Пути находится от 100 до 400 миллиардов звезд, причем большую часть из них составляют красные карлики, или М-карлики. 

Исследования показывают, что около 41% этих звезд имеют планеты, вращающиеся в так называемой зоне Златовласки, где температурные условия позволяют существовать жидкой воде. Это означает, что только вокруг красных карликов может находиться около 28,7 миллиарда потенциально обитаемых планет.

Планеты, вращающиеся вокруг М-карликов, получили название М-земли и обладают уникальными характеристиками. Из-за низкой температуры своих звезд они располагаются очень близко к ним, что приводит к мощному гравитационному воздействию. В результате большинство таких планет становятся приливно заблокированными – одна их сторона постоянно обращена к звезде, а другая всегда находится в темноте. Примером такой планеты может служить Проксима Центавра b, находящаяся всего в четырех световых годах от нас.

Земные организмы демонстрируют удивительные способности к адаптации в условиях отсутствия света. Например, голые землекопы, проводящие всю жизнь под землей, синхронизируют свою активность с температурными и погодными циклами. Глубоководные существа ориентируются на приливные ритмы, а кишечные бактерии следуют циклам выработки мелатонина своего хозяина.

Климатические модели показывают, что на М-землях формируются собственные циклические процессы. Разница температур между освещенной и темной сторонами создает мощные ветровые потоки. На дневной стороне образуются плотные облака, а взаимодействие различных атмосферных явлений приводит к регулярным циклам изменения температуры, влажности и осадков, длящимся от нескольких десятков до сотен земных дней.

На нашей планете циркадные ритмы влияют на множество процессов в живых организмах: от биохимических реакций и температуры тела до регенерации клеток и поведенческих особенностей. Даже эффективность вакцинации зависит от времени суток. Однако опыт организмов, живущих в постоянной темноте, показывает, что биологические ритмы могут настраиваться на различные факторы окружающей среды, не связанные со светом.

Возможные пути эволюции на М-землях могут включать развитие биоритмов, синхронизированных с местными климатическими циклами, или появление видов, совершающих миграции между освещенной и темной сторонами планеты. Не исключено также формирование совершенно новых механизмов регуляции жизнедеятельности, которые мы пока не можем себе представить.

Исследователи уверены, что если инопланетная жизнь существует, она наверняка удивит нас своими адаптациями и может радикально отличаться от наших представлений о живых организмах.