В нашей галактике существует миллиарды потенциально пригодных для жизни планет, но на многих из них нет дневного и ночного цикла. Это означает, что жизнь на этих планетах может быть совсем другой, чем на нашей Земле. Ученые исследуют, как жизнь на других планетах может адаптироваться к отсутствию дневного и ночного цикла, и что это может сказать нам о возможности жизни на других планетах.
![]()
Фото из открытых источников
На Земле мы принимаем день и ночь как должное, но на некоторых планетах такого цикла может даже не существовать.
Ученый в области глобального моделирования климата Венеры Морин Коэн из Открытого университета говорит:
«Вы можете считать сон само собой разумеющимся, но исследования показывают, что на многих планетах, на которых могла развиться жизнь, нет дневного и ночного цикла».
Одним из примеров таких планет являются так называемые М-Земли, которые вращаются в обитаемой зоне М-карликов. Эти планеты фундаментально отличаются от нашей Земли, поскольку звезды M-карликов намного холоднее Солнца, и поэтому планеты расположены близко друг к другу, что делает гравитационное притяжение звезды к планете чрезвычайно сильным.
Это означает, что большинство М-Земель, вероятно, удерживаются гравитацией, поэтому одно полушарие всегда обращено к солнцу, а другое всегда отвернуто. Год планеты, замкнутой на приливах, имеет ту же продолжительность, что и ее сутки. Это означает, что на М-Землях нет ни дней, ни ночей, ни времен года.
Но жизнь на Земле, от бактерий до людей, имеет циркадные ритмы, настроенные на цикл день-ночь. Сон - лишь самая очевидная из них. Циркадный цикл влияет на биохимию, температуру тела, регенерацию клеток, поведение и многое другое.
Ученые исследуют, как жизнь на других планетах может адаптироваться к отсутствию дневного и ночного цикла. Они изучают организмы на Земле, которые процветают вдали от дневного света, такие как пещерные жители, глубоководные обитатели и микроорганизмы в темных средах.
Недавние исследования показывают, что на М-Земле могут быть циклы, сменяющие дни и сезоны. Для изучения подобных вопросов ученые адаптировали климатические модели, чтобы смоделировать, как выглядела бы окружающая среда на М-Земле.
В этих симуляциях контраст между дневной и ночной сторонами, по-видимому, порождает быстрые струи ветра и атмосферные волны, подобные тем, которые заставляют струйное течение Земли изгибаться. Например, если на планете есть вода, то на дневной стороне, вероятно, образуются густые облака, полные молний.
Взаимодействие между ветрами, атмосферными волнами и облаками может изменять климат между различными состояниями, вызывая регулярные циклы температуры, влажности и количества осадков. Продолжительность этих циклов будет варьироваться в зависимости от планеты от десятков до сотен земных дней, но они не будут связаны с периодом ее вращения.
Возможно, у жизни на М-Землях выработались бы биоритмы, синхронизированные с этими циклами. Если циркадные часы организуют внутренние биохимические колебания, возможно, так и должно быть.
Или, возможно, эволюция нашла бы более странное решение. Мы могли бы представить виды, которые живут на дневной стороне планеты и мигрируют на темную сторону, чтобы отдохнуть и восстановиться. Циркадные часы таких организмов, вероятно, будут настроены на цикл миграции, а не на цикл день-ночь. Это может привести к появлению новых форм поведения, которые мы не видим на Земле.
Ученые также исследуют, как жизнь на других планетах может адаптироваться к отсутствию дневного и ночного цикла с помощью других механизмов. Например, некоторые микроорганизмы на Земле могут использовать внутренние часы, которые не зависят от внешних сигналов, таких как свет и температура.
Эти внутренние часы могут быть основаны на химических реакциях, которые происходят внутри клетки, или на генетических механизмах, которые контролируют экспрессию генов. Если жизнь на других планетах может использовать подобные механизмы, она может быть способна поддерживать биоритмы, не зависящие от внешних условий.
Исследования жизни на других планетах, где нет дневного и ночного цикла, могут также дать нам новые идеи о том, как жизнь на Земле адаптировалась к своим условиям. Например, если мы обнаружим, что жизнь на других планетах использует внутренние часы, это может помочь нам понять, как работают наши циркадные часы.
Вопросы для размышления
- Как вы думаете, как жизнь на других планетах может адаптироваться к отсутствию дневного и ночного цикла?
- Какие механизмы могут быть использованы для поддержания биоритмов на планетах без дневного и ночного цикла?
- Как исследования жизни на других планетах могут помочь нам понять нашу собственную биологию и адаптацию к условиям на Земле?
