Ο ύπνος μοιάζει με μια διεργασία που θα υπάρχει με τον ένα ή τον βαθμό σε κάθε μορφή ζωής στο Σύμπαν και δεν αποτελεί εξελικτικό γνώρισμα μόνο της ζωής στη Γη. Όμως υπάρχουν αμέτρητοι πλανήτες όπου η ζωή μπορεί να είναι δυνατή αλλά δεν υπάρχει εκεί η εναλλαγή μέρας και νύχτας. Θα μπορούσε λοιπόν να ευδοκιμήσει εκεί ο ύπνος;
Ο γαλαξίας μας εκτιμάται ότι διαθέτει 100-400 δισεκατομμύρια άστρα. Το εβδομήντα τοις εκατό από αυτούς είναι συγκριτικά μικροσκοπικοί και ψυχροί κόκκινοι νάνοι, γνωστοί και ως νάνοι Μ. Μελέτες έχουν δείξει ότι ότι το 41 τοις εκατό των νάνων αστέρων M έχουν έναν πλανήτη σε τροχιά στην κατοικήσιμη ζώνη τους, βρίσκονται δηλαδή σε απόσταση τέτοια από το άστρο ώστε να μπορεί να υπάρξει νερό σε υγρή μορφή παράγοντας που θεωρείται ως ο πιο καθοριστικός για την παρουσία της ζωής.
Άρα λοιπόν περίπου 28 δισεκατομμύρια πλανήτες θα μπορούσαν να περιφέρονται στις κατοικήσιμες ζώνες των M νάνων. Αν λάβουμε υπόψη και τους άλλους τύπους άστρων όπως ο Ήλιος με τις δικές τους κατοικήσιμες ζώνες ο αριθμός των δυνητικά φιλικών στη ζωή πλανητών στο γαλαξία μας είναι κυριολεκτικά ανυπολόγιστος. Ωστόσο, δεν γνωρίζουμε (ακόμα) αν υπάρχει όντως νερό σε κάποιον από αυτούς τους εξωπλανήτες, πόσο μάλλον ζωή.
Η βαρύτητα
Οι βραχώδεις πλανήτες που περιφέρονται στην κατοικήσιμη ζώνη ενός Μ νάνου ονομάζονται M-Γαίες. Οι M-Γαίες διαφέρουν από τη Γη μας με θεμελιώδεις τρόπους. Για ένα πράγμα, τα αστέρια νάνοι Μ είναι πολύ μικρότερα και ψυχρότερα από τον Ήλιο μας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η κατοικήσιμη ζώνη βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από τους νάνους ήλιους, πράγμα που σημαίνει ότι η έλξη τους από οποιονδήποτε πλανήτη είναι πολύ ισχυρότερη από ό,τι στις μεγαλύτερες αποστάσεις στο ηλιακό μας σύστημα.
Η βαρύτητα του άστρου έλκεται πιο έντονα στην κοντινή πλευρά του πλανήτη παρά στην μακρινή πλευρά, δημιουργώντας τριβή που αντιστέκεται στην περιστροφή του πλανήτη για αιώνες και την επιβραδύνει μέχρι να συγχρονιστούν η περιστροφή και η τροχιά του. Το ίδιο συνέβη και με το φεγγάρι μας, γι’ αυτό και βλέπουμε πάντα την ίδια πλευρά του φεγγαριού.
Αυτό σημαίνει ότι οι περισσότερες M-Γαίες πιθανώς περιστρέφονται με σταθερό τρόπο, δηλαδή το ένα ημισφαίριο είναι πάντα στραμμένο προς το άστρο του συστήματος ενώ το άλλο είναι πάντα στο σκοτάδι. Η χρονιά ενός τέτοιου πλανήτη είναι τόσο μεγάλη όσο η ημέρα του. Τέτοιοι πλανήτες μπορεί να φαίνονται εξωτικοί, αλλά οι περισσότεροι δυνητικά κατοικήσιμοι πλανήτες είναι πιθανώς ακριβώς έτσι.
Ο πιο κοντινός
Ο πλησιέστερος εξωπλανήτης στη Γη, ο Proxima Centauri b στο σύστημα Άλφα Κενταύρου, τέσσερα έτη φωτός μακριά, ανήκει επίσης πιθανότατα στην κατηγορία των Μ-Γαιών. Σε αντίθεση με τη Γη μας, οι M-Γαίες δεν έχουν μέρες, νύχτες και εποχές όπως τις ξέρουμε. Αλλά η ζωή στη Γη, από τα βακτήρια μέχρι τους ανθρώπους, έχει κιρκάδιους ρυθμούς που είναι συντονισμένοι με τον κύκλο ημέρας-νύχτας.
Ο ύπνος είναι μόνο ο πιο προφανής από αυτούς τους ρυθμούς. Ο κιρκάδιος κύκλος επηρεάζει τη βιοχημεία, τη θερμοκρασία του σώματος, την αναγέννηση των κυττάρων, τη συμπεριφορά και πολλά άλλα.
Δεν γνωρίζουμε ακριβώς πόσο σημαντικές είναι για τη ζωή οι περίοδοι αδράνειας και αναγέννησης. Ίσως τα πλάσματα που εξελίχθηκαν χωρίς κυκλικό συγχρονισμό μπορούν απλά να συνεχίσουν χωρίς να χρειάζεται να ξεκουραστούν. Όμως, ακόμη και στους απρόσιτους οικοτόπους της γης, βαθιά υπόγεια ή στον πυθμένα του ωκεανού, ζουν οργανισμοί που μας δίνουν μια ιδέα για το πώς μπορεί να μοιάζει η εξωγήινη ζωή χωρίς κιρκάδιο ρυθμό.
Ως οδηγός για τις εικασίες μας, μπορούμε να δούμε τους κατοίκους των σπηλαίων, τα πλάσματα των βαθέων υδάτων και τους μικροοργανισμούς σε σκοτεινά περιβάλλοντα όπως ο φλοιός της Γης.
Πολλές από αυτές τις μορφές ζωής έχουν έναν βιορυθμό που ανταποκρίνεται σε άλλα ερεθίσματα εκτός από το φως. Οι γυμνοί Tυφλοπόντικες αρουραίοι περνούν όλη τους τη ζωή κάτω από τη γη και δεν βλέπουν ποτέ τον ήλιο, αλλά έχουν κιρκάδια ρολόγια που είναι συντονισμένα σε καθημερινούς και εποχιακούς κύκλους θερμοκρασίας και βροχοπτώσεων.
Τα μύδια και οι γαρίδες βαθέων υδάτων σε υδροθερμικές πηγές συγχρονίζονται με τις παλίρροιες του ωκεανού. Τα βακτήρια που ζουν στο ανθρώπινο έντερο συγχρονίζονται με τις διακυμάνσεις της μελατονίνης στον ξενιστή τους. Η μελατονίνη είναι μια ορμόνη που παράγει το σώμα ως απάντηση στο σκοτάδι. Όλες αυτές οι παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι οι βιορυθμοί έχουν εγγενή οφέλη για τα ζωντανά όντα.
Οι κύκλοι
Με άρθρο της στην ιστοσελίδα The Conversation η μεταδιδακτορική ερευνήτρια κλιματικών μοντέλων στο Ανοικτό Πανεπιστήμιο της Βρετανίας Μορίν Κοέν πρόσφατη έρευνα που δείχνει ότι οι M- Γαίες μπορεί να έχουν κύκλους που αντικαθιστούν τις ημέρες και τις εποχές. Έτσι, οι επιστήμονες δημιούργησαν κλιματικά μοντέλα για να προσομοιώσουν πώς μπορεί να μοιάζει το περιβάλλον σε μια M-Γαία, όπως ο Proxima Centauri b.
Σε αυτές τις προσομοιώσεις, η αντίθεση μεταξύ της ημέρας και της νύχτας φαίνεται να δημιουργεί γρήγορες πίδακες ανέμου και ατμοσφαιρικά κύματα όπως αυτά που προκαλούν το ρεύμα πίδακα της Γης να κάμπτεται και να ελίσσεται. Εάν ο πλανήτης έχει νερό, πιθανότατα η ημέρα σχηματίζει πυκνά σύννεφα γεμάτα αστραπές.
Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ ανέμων, ατμοσφαιρικών κυμάτων και νεφών μπορεί να μετατοπίσουν το κλίμα μεταξύ διαφορετικών καταστάσεων, προκαλώντας τακτικούς κύκλους στη θερμοκρασία, την υγρασία και τις βροχοπτώσεις. Η διάρκεια αυτών των κύκλων θα ποικίλλει ανά πλανήτη από δεκάδες έως εκατοντάδες ημέρες της Γης, αλλά δεν θα σχετίζονται με την περίοδο περιστροφής του. Ενώ το αστέρι παραμένει σταθερό στον ουρανό αυτών των πλανητών, το περιβάλλον θα αλλάζει.
Ίσως η ζωή στις M-Γαίες να εξελίσσει βιορυθμούς συγχρονισμένους με αυτούς τους κύκλους. Εάν ένα κιρκάδιο ρολόι οργανώνει εσωτερικές βιοχημικές ταλαντώσεις, μπορεί να χρειαστεί. Ίσως πάλι η εξέλιξη θα έβρισκε μια πιο περίεργη λύση. Θα μπορούσαμε να φανταστούμε είδη που ζουν στην άκρη της ημέρας του πλανήτη και μεταναστεύουν στη νύχτα για να ξεκουραστούν και να αναγεννηθούν. Ένα κιρκάδιο ρολόι στο χώρο αντί στο χρόνο. Αυτή η σκέψη θα πρέπει να μας υπενθυμίζει ότι, αν υπάρχει ζωή εκεί έξω, θα ανατρέψει τις υποθέσεις που δεν γνωρίζαμε ότι είχαμε. Το μόνο σίγουρο είναι ότι θα μας εκπλήξει.
Naftemporiki.gr
