Сложная жизнь на планетах у самых распространённых звёзд галактики маловероятна
Новое исследование предполагает, что сложную жизнь вряд ли удастся обнаружить у многих самых распространённых звёзд в галактике.
Планеты земного типа, вращающиеся вокруг небольших красных звёзд, известных как M-карлики, часто считаются подходящими по размеру и расстоянию от своей звезды для возникновения жизни. Однако, согласно исследователям из Университета Сан-Диего, на этих мирах может не быть подходящего типа света для поддержания многоклеточных организмов.
Ключевую роль играет фотосинтез
На Земле растения и бактерии превращают солнечный свет в энергию посредством фотосинтеза, выделяя кислород в качестве побочного продукта. Во время Великого кислородного события около 2,3 миллиарда лет назад значительные количества кислорода начали накапливаться в нашей атмосфере, достигнув в итоге уровней, способных поддерживать многоклеточную жизнь. Согласно нашим представлениям, аналогичный процесс должен произойти на других планетах для начала эволюции сложной жизни.
Фотосинтез требует определённого вида света, известного как Фотосинтетически Активная Радиация (ФАР). Это конкретный диапазон солнечного света (от 400 до 700 нанометров), необходимый для процветания растений, водорослей и цианобактерий. Хотя было известно, что свет от звёзд M-карликов, таких как TRAPPIST-1, в основном инфракрасный и выходит за пределы этого диапазона, оставалось неизвестным, как это замедлит эволюционные часы.
Сравнив свет от этих красных звёзд с нашим Солнцем и смоделировав производство кислорода различными бактериями, команда рассчитала, что из-за того, что эти звёзды производят так мало полезной энергии, накопление кислорода было бы слишком медленным. Потенциально, на такой планете, как TRAPPIST-1e, в худшем сценарии потребовалось бы 63 миллиарда лет, чтобы достичь уровней кислорода, наблюдаемых на Земле, за счёт фотосинтеза.
Даже при более оптимистичных расчётах, предполагающих, что инопланетные бактерии могли бы адаптироваться к условиям освещения или процветать в темноте, сроки для Кембрийского взрыва (эволюционного события, отмеченного появлением разнообразных сложных животных) всё равно превысили бы десять миллиардов лет.
«Мы заключаем, что на такой гипотетической планете [теоретическом мире земного размера, вращающемся вокруг звезды M-карлика, использованной для расчётов исследования] кислород никогда не достиг бы значительного уровня в атмосфере, не говоря уже о Кембрийском взрыве», — прокомментировали исследователи в своей статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv. «Таким образом, сложная животная жизнь на таких планетах очень маловероятна».
Что-то всё ещё может быть там
Поскольку большинство звёзд в нашей галактике — это M-карлики, это исследование предполагает, что условия, необходимые для сложной биологии, могут встречаться реже, чем считалось ранее. Но, конечно, мечта найти жизнь в другом месте не окончена.
Хотя расчёты предполагают, что эти системы красных карликов могут быть ограничены простой микробной жизнью, сложные организмы всё ещё могут существовать на других типах миров. Это исследование может помочь учёным сосредоточить поиск на системах вокруг звёзд, производящих высокоэнергетический свет, необходимый для запуска эволюционного взрыва.