Жизнь на экзопланетах, вероятно, не знает дня и ночи — и это может изменить эволюцию

Миллиарды потенциально обитаемых планет в нашей галактике — это в основном планеты у маленьких и холодных красных карликов (M-карликов). Около 41% таких звёзд имеют планету в зоне обитаемости ("зоне Златовласки"), где возможно существование жидкой воды. Это даёт около 28.7 миллиардов таких планет только у M-карликов.

Планеты земного типа в обитаемой зоне M-карликов называют M-Землями. Из-за слабого излучения звезды они находятся очень близко к ней, что приводит к мощному гравитационному воздействию. Со временем это, вероятно, приводит к приливному захвату: планета всегда повёрнута к звезде одной стороной.

Приливно заблокированная планета не имеет смены дня и ночи или сезонов. Её год равен её дню. Ближайший к нам кандидат в обитаемые миры, Проксима Центавра b, вероятно, является такой M-Землёй.

На Земле вся жизнь, от бактерий до человека, имеет циркадные ритмы, синхронизированные со сменой дня и ночи. Они влияют на биохимию, температуру тела, регенерацию клеток, поведение и даже эффективность вакцинации.

Однако на Земле существуют организмы, живущие без солнечного света (в пещерах, на дне океана, в земной коре). У многих из них есть биоритмы, синхронизированные с другими циклами:

• Голые землекопы под землёй синхронизируются с суточными и сезонными циклами температуры и осадков.
• Глубоководные мидии и креветки у гидротермальных источников — с океанскими приливами.
• Кишечные бактерии — с колебаниями мелатонина у хозяина.

Это говорит о том, что биоритмы имеют внутреннюю ценность. На M-Землях их могут заменить другие циклы.

Климатические модели для таких планет (включая Проксиму Центавра b) показывают, что контраст между дневной и ночной сторонами создаёт сильные ветра и атмосферные волны. Если на планете есть вода, на дневной стороне, вероятно, образуются плотные облака с молниями.

Взаимодействие ветров, волн и облаков может вызывать регулярные циклы температуры, влажности и осадков длительностью от десятков до сотен земных дней. Жизнь на M-Землях могла бы эволюционировать, синхронизировав свои биоритмы с этими климатическими циклами.

Возможны и более экзотические сценарии: например, виды, мигрирующие для отдыха с дневной стороны на ночную, создавая "циркадные часы в пространстве, а не во времени".

Если жизнь за пределами Земли существует, она почти наверняка бросит вызов нашим неосознанным предположениям. Единственная определённость — она нас удивит.