Не інопланетні цивілізації, а математична модель: на яких екзопланетах життя могло розвиватися швидше за земне

Астробіологи з Університету Північної Аризони та Бристольського університету запропонували нестандартний метод оцінки потенційної еволюції за межами Сонячної системи. Проаналізувавши параметри 29 світів у зоні населеності, вчені виокремили дві суперземлі — GJ 1061 c і K2-3 d. За розрахунками дослідників, у сприятливих сценаріях біосфера на них могла б накопичувати органічну масу швидше, ніж на нашій планеті. Однак гучні заголовки в соцмережах про «відкриття розвинених цивілізацій» не мають під собою підстав: автори роботи створили теоретичну модель продуктивності фотосинтезу, а не зафіксували реальні сліди живих істот.

У дослідженні, опублікованому в International Journal of Astrobiology, перевіряється проста біологічна гіпотеза: швидкість появи складних видів напряму залежить від загального обсягу вуглецю, зв’язаного фотосинтезом за всю історію планети. Чим вища сукупна біологічна продуктивність середовища, тим більше поколінь змінює одне одного, створюючи можливості для генетичних мутацій і природного добору.

За еталон автори взяли земну біосферу, яка за час свого існування зв’язала близько 9,4 × 10²⁵ грамів вуглецю. Застосувавши цей бенчмарк до екзопланет за припущення 30-відсоткової частки суходолу та доступності широкого світлового спектра (400–1100 нм), учені виявили світи, здатні перевершити земні темпи накопичення біомаси.

Дві суперземлі біля червоних карликів

Найвищі теоретичні показники продемонстрували дві близькі екзопланети:

• GJ 1061 c — суперземля з масою близько 1,8 земної, яка здійснює повний оберт навколо тьмяного червоного карлика всього за 6,7 дня;
• K2-3 d — планета з радіусом 1,46 земного, орбітальний період якої становить 44,6 дня, зазначено в каталозі NASA Science.

У змодельованих умовах обидві планети мали достатній запас часу й енергії, щоб гіпотетичне життя на них могло подолати бар’єр одноклітинності та дійти до формування складних багатоклітинних екосистем. Ще шість планет із вибірки досягли мінімального розрахункового порогу для зародження складної флори чи фауни.

Фундаментальні обмеження розрахунків

Самі дослідники застерігають від поспішних висновків. У моделі є очевидне слабке місце: Земля залишається єдиним відомим прикладом життя у Всесвіті, тому напряму перевірити зв’язок між фотосинтезом і швидкістю появи розумних істот поки неможливо.

Крім того, кліматичні умови на змодельованих планетах залишаються загадкою. Життя біля червоних карликів стикається з потужними радіаційними спалахами та приливним захопленням, коли одна півкуля завжди повернута до зорі, а друга поринає у вічну темряву. Реальний склад атмосфери, хмарний покрив і кількість опадів на GJ 1061 c і K2-3 d поки невідомі навіть приблизно.

Цінність роботи полягає в іншому. Модель пропонує астрономам практичний інструмент для фільтрації космічних цілей. Замість сліпого перебору сотень екзопланет майбутні космічні обсерваторії зможуть спрямувати свої спектрометри на конкретні світи з максимальним розрахунковим біопотенціалом для прицільного пошуку біосигнатур і газів біологічного походження.