Κοιμούνται οι εξωγήινοι; Μπορεί να θεωρείτε τον ύπνο δεδομένο, αλλά η έρευνα δείχνει ότι πολλοί πλανήτες που θα μπορούσαν να αναπτύξουν ζωή δεν έχουν κύκλο ημέρας-νύχτας. Είναι δύσκολο να το φανταστεί κανείς, αλλά υπάρχουν οργανισμοί που ζουν στους σκοτεινούς βιότοπους της Γης, βαθιά στο υπέδαφος ή στον πυθμένα της θάλασσας, οι οποίοι μάς δίνουν μια ιδέα για το πώς μπορεί να είναι η εξωγήινη ζωή.

Υπάρχουν δισεκατομμύρια δυνητικά κατοικήσιμοι πλανήτες στον γαλαξία μας. Πώς καταλήγουμε σε αυτόν τον αριθμό; Ο Γαλαξίας μας έχει από 100 έως και 400 δισεκατομμύρια άστρα. Το 70% από αυτά είναι μικροσκοπικοί, ψυχροί κόκκινοι νάνοι, γνωστοί και ως Μ-νάνοι.

Μια λεπτομερής έρευνα για τους εξωπλανήτες που δημοσιεύθηκε το 2013 εκτιμά ότι το 41% των αστέρων Μ-νάνων έχουν έναν πλανήτη σε τροχιά στη ζώνη «Goldilocks», την απόσταση στην οποία ο πλανήτης έχει την κατάλληλη θερμοκρασία για να υποστηρίξει υγρό νερό. Αυτοί οι πλανήτες έχουν όμως μόνο τη δυνατότητα να φιλοξενούν υγρό νερό. Δεν γνωρίζουμε ακόμη αν κάποιος από αυτούς έχει όντως νερό, πόσο μάλλον ζωή.

Παρόλα αυτά, μόνο στις ζώνες Goldilocks των Μ-νάνων υπάρχουν 28,7 δισεκατομμύρια πλανήτες. Αυτό δεν περιλαμβάνει καν άλλους τύπους άστρων, όπως ο δικός μας κίτρινος Ήλιος. Οι βραχώδεις πλανήτες που περιστρέφονται στην κατοικήσιμη ζώνη ενός Μ-νάνου ονομάζονται M-Earths.

Οι M-Earths διαφέρουν από τη Γη μας με θεμελιώδεις τρόπους. Πρώτον, επειδή τα αστέρια των Μ-νάνων είναι πολύ ψυχρότερα από τον Ήλιο, βρίσκονται πολύ κοντά, γεγονός που καθιστά τη βαρυτική έλξη του άστρου στον πλανήτη εξαιρετικά ισχυρή. Η βαρύτητα του άστρου έλκει περισσότερο την κοντινή πλευρά του πλανήτη από ό,τι την απομακρυσμένη, δημιουργώντας τριβές που αντιστέκονται και επιβραδύνουν την περιστροφή του πλανήτη για αιώνες μέχρι να συγχρονιστούν η περιστροφή και η τροχιά. Αυτό σημαίνει ότι οι περισσότεροι M-Earths είναι πιθανότατα κλειδωμένοι, δηλαδή όταν το ένα ημισφαίριο είναι πάντα στραμμένο προς τον ήλιο ενώ το άλλο είναι πάντα στραμμένο μακριά.

Το έτος ενός παλιρροιακά κλειδωμένου πλανήτη έχει το ίδιο μήκος με την ημέρα του. Η Σελήνη είναι μια παλίρροια κλειδωμένη με τη Γη, γι’ αυτό και βλέπουμε πάντα μόνο τη μία όψη της Σελήνης και ποτέ την άλλη πλευρά της.

Ένας παλιρροιακά κλειδωμένος πλανήτης μπορεί να φαίνεται εξωτικός, αλλά οι περισσότεροι δυνητικά κατοικήσιμοι πλανήτες είναι μάλλον έτσι. Ο πλησιέστερος πλανητικός γείτονάς μας, ο Proxima Centauri b (που βρίσκεται στο σύστημα Άλφα Κενταύρου σε απόσταση τεσσάρων ετών φωτός), είναι πιθανότατα μια παλίρροια κλειδωμένη από M-Earths. Σε αντίθεση με τη Γη μας, λοιπόν, οι M-Earths δεν έχουν ημέρες, νύχτες και εποχές. Αλλά η ζωή στη Γη, από τα βακτήρια μέχρι τους ανθρώπους, έχει κιρκάδιους ρυθμούς συντονισμένους στον κύκλο ημέρας-νύχτας.

Ο ύπνος είναι μόνο ο πιο προφανής από αυτούς. Ο κιρκάδιος κύκλος επηρεάζει τη βιοχημεία, τη θερμοκρασία του σώματος, την αναγέννηση των κυττάρων, τη συμπεριφορά και πολλά άλλα. Για παράδειγμα, οι άνθρωποι που λαμβάνουν εμβόλια το πρωί αναπτύσσουν περισσότερα αντισώματα από εκείνους που τα λαμβάνουν το απόγευμα, επειδή η ανταπόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος ποικίλλει κατά τη διάρκεια της ημέρας. Δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα πόσο σημαντικές είναι οι περίοδοι αδράνειας και αναγέννησης για τη ζωή. Ίσως τα όντα που εξελίχθηκαν χωρίς κυκλικό χρόνο να μπορούν να συνεχίσουν να εργάζονται, χωρίς να χρειάζονται ποτέ ξεκούραση.

Διαβασε ακομα

Για να βρούμε μια εξωγήινη ζωή, ίσως χρειαστεί να τη σκοτώσουμε

Για να εμβαθύνουμε στις εικασίες μας, μπορούμε επίσης να εξετάσουμε τους οργανισμούς στη Γη που ευδοκιμούν μακριά από το φως της ημέρας, όπως οι κάτοικοι σπηλαίων, η ζωή στα βάθη της θάλασσας και οι μικροοργανισμοί σε σκοτεινά περιβάλλοντα, όπως ο φλοιός της Γης και το ανθρώπινο σώμα.

Πολλές από αυτές τις μορφές ζωής έχουν βιορυθμούς, συγχρονισμένους σε ερεθίσματα εκτός από το φως. Οι γυμνοί τυφλοπόντικες περνούν ολόκληρη τη ζωή τους στα έγκατα της Γης, χωρίς να βλέπουν ποτέ τον ήλιο, αλλά συντονίζονται με τους ημερήσιους και εποχιακούς κύκλους της θερμοκρασίας και της βροχόπτωσης. Τα μύδια της βαθιάς θάλασσας και οι γαρίδες των θερμών κοιλοτήτων συγχρονίζονται με τις ωκεάνιες παλίρροιες. Τα βακτήρια που ζουν στο ανθρώπινο έντερο συγχρονίζονται με τις διακυμάνσεις της μελατονίνης στον ξενιστή τους. Η μελατονίνη είναι μια ορμόνη που παράγει το σώμα σας ως αντίδραση στο σκοτάδι.

Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας που προκαλούνται από θερμικές διεξόδους, οι διακυμάνσεις της υγρασίας και οι αλλαγές στη χημεία του περιβάλλοντος ή στα ρεύματα μπορούν να προκαλέσουν βιοταλαντώσεις στους οργανισμούς. Αυτό υποδηλώνει ότι οι βιορυθμοί έχουν εγγενή οφέλη.

Μπορούν να αντικατασταθούν οι μέρες και οι εποχές;

Πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι οι M-Earths θα μπορούσαν να έχουν κύκλους που αντικαθιστούν τις ημέρες και τις εποχές. Για να μελετήσουν ερωτήματα όπως αυτά, οι επιστήμονες έχουν προσαρμόσει κλιματικά μοντέλα για να προσομοιώσουν πώς θα ήταν το περιβάλλον σε ένα τέτοιο πλανήτη, συμπεριλαμβανομένου του γείτονά μας Proxima Centauri b.

Σε αυτές τις προσομοιώσεις, η αντίθεση μεταξύ της πλευράς της ημέρας και της πλευράς της νύχτας μιας M-Earth φαίνεται να δημιουργεί ταχείς πίδακες ανέμου και ατμοσφαιρικά κύματα. Αν ο πλανήτης έχει νερό, η πλευρά της ημέρας πιθανόν να σχηματίζει πυκνά σύννεφα γεμάτα αστραπές.

Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ανέμων, των ατμοσφαιρικών κυμάτων και των νεφών μπορεί να μετατοπίζουν το κλίμα μεταξύ διαφορετικών καταστάσεων, προκαλώντας τακτικούς κύκλους στη θερμοκρασία, την υγρασία και τις βροχοπτώσεις. Τα μήκη αυτών των κύκλων θα ποικίλλουν ανά πλανήτη από δεκάδες έως εκατοντάδες γήινες ημέρες, αλλά δεν θα σχετίζονται με την περίοδο περιστροφής του. Ενώ το άστρο παραμένει σταθερό στον ουρανό αυτών των πλανητών, το περιβάλλον θα μεταβάλλεται.

Ίσως η ζωή στους M-Earths να εξελίσσει βιορυθμούς συγχρονισμένους με αυτούς τους κύκλους. Αν ένα κιρκάδιο ρολόι οργανώνει τις εσωτερικές βιοχημικές ταλαντώσεις, ίσως θα έπρεπε να το κάνει. Ή ίσως η εξέλιξη να έβρισκε μια πιο περίεργη λύση. Θα μπορούσαμε να φανταστούμε είδη που ζουν στην πλευρά της ημέρας του πλανήτη και μεταναστεύουν στην πλευρά της νύχτας για να ξεκουραστούν και να αναγεννηθούν. Ένα κιρκάδιο ρολόι στο χώρο αντί για το χρόνο.

Αυτή η σκέψη θα πρέπει να μας υπενθυμίσει ότι, αν υπάρχει ζωή εκεί έξω, θα ανατρέψει υποθέσεις που δεν γνωρίζαμε ότι είχαμε. Το μόνο σίγουρο είναι ότι θα μας εκπλήξει.

Με πληροφορίες από BBC