Не инопланетные цивилизации, а математическая модель: на каких экзопланетах жизнь могла развиваться быстрее земной

Астробиологи из Университета Северной Аризоны и Бристольского университета предложили нестандартный метод оценки потенциальной эволюции за пределами Солнечной системы. Проанализировав параметры 29 миров в зоне обитаемости, ученые выделили две суперземли — GJ 1061 c и K2-3 d. По расчетам исследователей, в благоприятных сценариях биосфера на них могла бы накапливать органическую массу быстрее, чем на нашей планете. Однако громкие заголовки в соцсетях об «открытии развитых цивилизаций» не имеют под собой оснований: авторы работы создали теоретическую модель продуктивности фотосинтеза, а не зафиксировали реальные следы живых существ.

В исследовании, опубликованном в International Journal of Astrobiology, проверяется простая биологическая гипотеза: скорость появления сложных видов напрямую зависит от общего объема углерода, связанного фотосинтезом за всю историю планеты. Чем выше совокупная биологическая продуктивность среды, тем больше поколений сменяет друг друга, создавая возможности для генетических мутаций и естественного отбора.

В качестве эталона авторы взяли земную биосферу, которая за время своего существования связала порядка 9,4 × 10²⁵ граммов углерода. Применив этот бенчмарк к экзопланетам при допущении 30-процентной доли суши и доступности широкого светового спектра (400–1100 нм), ученые обнаружили миры, способные превзойти земные темпы накопления биомассы.

Две суперземли у красных карликов

Самые высокие теоретические показатели продемонстрировали две близлежащие экзопланеты:

• GJ 1061 c — суперземля с массой около 1,8 земной, совершающая полный оборот вокруг тусклого красного карлика всего за 6,7 дня;
• K2-3 d — планета с радиусом в 1,46 земного, орбитальный период которой составляет 44,6 дня, указано в каталоге NASA Science.

В смоделированных условиях обе планеты имели достаточный запас времени и энергии, чтобы гипотетическая жизнь на них могла преодолеть барьер одноклеточности и дойти до формирования сложных многоклеточных экосистем. Еще шесть планет из выборки достигли минимального расчетного порога для зарождения сложной флоры или фауны.

Фундаментальные ограничения расчетов

Сами исследователи предостерегают от поспешных выводов. У модели есть очевидное слабое место: Земля остается единственным известным примером жизни во Вселенной, поэтому напрямую проверить связь между фотосинтезом и скоростью появления разумных существ пока невозможно.

Кроме того, климатические условия на моделируемых планетах остаются загадкой. Жизнь у красных карликов сталкивается с мощными радиационными вспышками и приливным захватом, когда одно полушарие всегда обращено к звезде, а другое погружено в вечную тьму. Реальный состав атмосферы, облачный покров и количество осадков на GJ 1061 c и K2-3 d пока неизвестны даже приблизительно.

Ценность работы заключается в другом. Модель предлагает астрономам практичный инструмент для фильтрации космических целей. Вместо слепого перебора сотен экзопланет будущие космические обсерватории смогут направить свои спектрометры на конкретные миры с максимальным расчетным биопотенциалом для прицельного поиска биосигнатур и газов биологического происхождения.