Чи є поруч розвинена інопланетна цивілізація, дослідили учені

Наукова фантастика припускає, що життя на інших планетах, якщо воно існує, ймовірно, набагато розвиненіше, ніж життя на Землі, оскільки низка зірок є помітно старшими за Сонце.

Проте нещодавнє дослідження учених з Університеті Північної Арізони (США), свідчить про протилежне, повідомляє прес-служба вишу з посиланням на статтю у International Journal of Astrobiology.

У своєму дослідженні учені висунули гіпотезу, що рівень розвитку життя на потенційно придатних для існування планетах у сусідніх зірках пов’язаний з енергією рослин, а не лише з тим, скільки часу минуло:

• це означає, що, хоча Земля є молодою порівняно з деякими зірковими сусідами, які старші на кілька мільярдів років, життя на екзопланетах, де умови для кумулятивного фотосинтезу гірші, ймовірно, еволюціонувало повільніше протягом мільярдів років;
• таки чином, більшість схожих на Землю планет поблизу нас, ймовірно, еволюційно відстають від нас і все ще перебувають на мікробній стадії.

Це означає, що ми можемо спати спокійно, адже якби життя на цих екзопланетах розвивалося так само, як на Землі, більшість із цих планет були б просто населені мікробами, а не високорозвиненими інопланетянами, — наголошують дослідники.

Це не означає, що високорозвиненого позаземного життя взагалі не існує - йдеться про те, що існування його поблизу Сонячної системи є малоймовірним, оскільки сумарна потужність фотосинтезу на сусідніх потенційно придатних для життя екзопланетах буде нижчою. І ось чому:

• якщо життя коли-небудь еволюціонувало на планеті, його подальша еволюція не відбувалася б автоматично з плином часу. Натомість, як припускають автори дослідження, вона залежала б від сукупної енергії рослин на планеті;
• якщо поглянути на Землю, то в теплих і вологих місцях рослини ростуть краще, а видів більше, ніж у холодних і сухих місцях. Вчені вважають, що це пов’язано з тим, що там більше рослинності та екологічного простору для існування тварин;
• отже, молода, тепла й волога планета може мати вищий рівень еволюційного розвитку, ніж старша, холодніша й сухіша.

При цьому, планети, на яких найімовірніше може існувати життя, обертаються навколо червоних карликів — найпоширенішого типу зірок у нашій галактиці. Такі зірки відносно холодні та можуть мати дуже велику, порівняно із Сонцем, тривалість життя. Їхні планети, які часто на мільярди років старші за Землю, мають слабше освітлення і часто перебувають у стані припливної фіксації, що означає, що лише одна сторона планети звернена до своєї зірки.

Якщо на цих планетах еволюціонувало фотосинтезуюче життя, то воно, ймовірно, здійснює фотосинтез на мільярди років довше, ніж на Землі, — зазначають учені. — Однак загальний річний обсяг фотосинтезу, ймовірно, менший, оскільки там менше світла, а площа поверхні планети, придатна для фотосинтезу, становить лише половину від земної. Хто випереджає? Це та загадка, яку ми намагаємося кількісно розгадати.

Учені, змоделювавши карти температури, освітленості та кількості опадів та відомої екзопланети TRAPPIST-1e та 28 інших сусідніх екзопланет, на яких потенційно може бути рідка вода.

Якщо порівняти Землю із TRAPPIST-1e:

• на Землі приблизно 2,4×10²⁵ грамів вуглецю було зв’язано протягом 3,2 мільярда років до того, як з’явилися більш ефективні судинні рослини. Потім ще 7×10²⁵ грамів вуглецю було зв’язано до появи людини;
• дослідники підрахували, що TRAPPIST-1e зв’язав лише 21% від кількості вуглецю на Землі, незважаючи на те, що він на кілька мільярдів років старший за Землю.

Оскільки це менше, ніж Земля зв’язала до появи більш ефективних судинних рослин, ми припустили, що TRAPPIST-1e, можливо, перебуває лише на мікробній стадії еволюції", — зазначають учені. — Це значно відстає від Землі.

Дослідники провели аналогічні розрахунки для 29 екзопланет у зоряному сусідстві Землі (поняття «сусідні» є відносним — так, TRAPPIST-1e розташована на відстані 40 світлових років від Землі), на яких найімовірніше може існувати життя, і виявили:

• є лише дві планети, життя на яких, ймовірно, еволюціонувало далі, ніж на Землі — GJ 1061c та K2−3d. Обидві вони більші, гарячіші, краще освітленіші та старіші, ніж більшість планет, схожих на Землю, у нашому зоряному сусідстві. Втім, учені зауважують, що можливо вони переоцінюють переваги високих температур, оскільки на самій Землі вищі температури можуть негативно впливати на фотосинтез. Значно більша за Землю K2−3d також взагалі може мати надто щільну для життя атмосферу;
• ще три планети можуть перебувати на мезозойській стадії розвитку життя, що приблизно відповідає епосі динозаврів на Землі;
• жодна з цих планет не є ідентичною Землі за сукупністю факторів.

Втім, учені наголошують, що це лише оцінки, а не докази — атмосфера навколо TRAPPIST-1e та інших екзопланет суттєво впливала б на клімат, фотосинтез та еволюцію життя:

• на Землі ріст рослин може обмежуватися світлом, температурою або кількістю опадів. Наприклад, у пустелях достатньо світла, але ріст гальмується через брак опадів. Ці обмеження також визначають, як життя еволюціонує по-різному — життя в тропічних лісах майже не перетинається з життям у пустелях;
• на тих екзопланетах, що з найбільшою ймовірністю перевершать Землю за загальним обсягом зв’язаного вуглецю та стадією еволюції, умови найімовірніше, характеризуються переважанням (більшою мірою, ніж на Землі) екосистем, розвиток яких обмежується кількістю опадів, — наприклад, пустель або екосистем помірного поясу. Їхня продуктивність перевищує земну не через продуктивність окремих ділянок, а з інших причин, наприклад, через більший вік або розмір планети;
• водночас тропічні екосистеми Землі вирізняються високим біорізноманіттям, і питання їхньої ролі в темпах біологічної еволюції залишається дискусійним, хоча в цьому дослідженні воно не враховувалося.

Простіше кажучи, якщо в зоряному сусідстві Землі існує інопланетна цивілізація, екосистеми, що формують цих розумних істот, будуть більше схожими на пустелі або екосистеми помірного клімату — подібно до людей на Землі, оскільки ми, ймовірно, еволюціонували в саванних лісах з обмеженою кількістю опадів, — наголошується у статті.

Якщо скористатися двома прикладами з поп-культури, то екологічні особливості, що визначають розвинені форми життя на цих екзопланетах, можуть бути ближчими до «Дюни», ніж до «Аватара», — резюмують дослідники.