Mimozemský život může být uvězněn v nekonečném dni nebo věčné noci

Spí mimozemšťané? Možná považujete spánek za samozřejmost, ale výzkumy naznačují, že na mnoha planetách, kde by se mohl vyvinout život, neprobíhá denní a noční cyklus.

Je těžké si to představit, ale existují organismy žijící v pozemských biotopech bez světla, hluboko pod zemí nebo na dně moře, které nám dávají představu, jak může vypadat mimozemský život bez cirkadiánního rytmu. V naší galaxii jsou miliardy potenciálně obyvatelných planet. Jak jsme k tomuto číslu dospěli? Mléčná dráha má 100 až 400 miliard hvězd.

Sedmdesát procent z nich jsou malí, chladní červení trpaslíci, známí také jako M-trpaslíci. Podrobný průzkum exoplanet zveřejněný v roce 2013 odhadl, že 41 % hvězd typu M-trpaslík obíhá planetu v jejich „zlaté zóně“, tedy ve vzdálenosti, v níž má planeta správnou teplotu pro život kapalné vody. Tyto planety však mají pouze potenciál hostit kapalnou vodu. Zatím nevíme, zda na některé z nich voda skutečně je, natož život. Přesto to znamená, že jen ve Zlaté zóně M-trpaslíků se nachází 28,7 miliardy planet. A to ani neuvažujeme jiné typy hvězd, jako je naše žluté Slunce.

Skalní planety obíhající v obyvatelné zóně M-trpaslíků se nazývají M-Země. M-Země se od naší Země liší zásadním způsobem. Za prvé, protože hvězdy typu M-trpaslík jsou mnohem chladnější než Slunce, jsou blízko sebe, což způsobuje, že gravitační přitažlivost hvězdy na planetu je nesmírně silná. Gravitace hvězdy působí na blízkou stranu planety silněji než na vzdálenou, čímž vzniká tření, které klade odpor a zpomaluje rotaci planety po celé eony, dokud se rotace a oběžná dráha nesynchronizují. To znamená, že většina M-Zemí je pravděpodobně slapově uzamčena, což znamená, že jedna polokoule je vždy obrácena ke Slunci, zatímco druhá je vždy odvrácena.

Rok slapově vázané planety je stejně dlouhý jako její den. Měsíc je slapově vázán na Zemi, a proto vidíme vždy jen jednu jeho stranu a nikdy jeho temnou stranu. Planeta se slapovým uzávěrem se může zdát exotická, ale většina potenciálně obyvatelných planet je pravděpodobně taková. Náš nejbližší planetární soused, Proxima Centauri b (nacházející se v soustavě Alfa Centauri ve vzdálenosti čtyř světelných let), je pravděpodobně slapově uzamčená M-Země.

Na rozdíl od naší Země tedy M-Země nemá dny, noci ani roční období. Život na Zemi, od bakterií až po člověka, má však cirkadiánní rytmus přizpůsobený cyklu den-noc. Spánek je jen nejzřetelnějším z nich. Cirkadiánní cyklus ovlivňuje biochemii, tělesnou teplotu, regeneraci buněk, chování a mnoho dalšího. Například lidé, kteří se nechají očkovat ráno, si vytvoří více protilátek než ti, kteří se nechají očkovat odpoledne, protože reakce imunitního systému se během dne mění.

Nevíme jistě, jak důležitá jsou pro život období nečinnosti a regenerace. Možná, že bytosti, které se vyvinuly bez cyklického času, mohou prostě pokračovat v chodu a nikdy nepotřebují odpočívat. Pro naše spekulace se můžeme podívat na organismy na Zemi, kterým se daří daleko od denního světla, jako jsou obyvatelé jeskyní, hlubokomořští živočichové a mikroorganismy v temných prostředích, jako je zemská kůra a lidské tělo.

Mnohé z těchto forem života mají biorytmy synchronizované s jinými podněty než světlem. Rypoš lysý tráví celý život v podzemí a nikdy nespatří slunce, ale mají cirkadiánní hodiny přizpůsobené denním a sezónním cyklům teploty a srážek. Hlubokomořští mlži a krevety žahavé se synchronizují s přílivem a odlivem oceánu. Bakterie žijící v lidském střevě se synchronizují s výkyvy melatoninu u svého hostitele. Melatonin je hormon, který tělo produkuje v reakci na tmu.

Kolísání teploty způsobené tepelnými průduchy, kolísání vlhkosti a změny chemismu prostředí nebo proudů mohou u organismů vyvolat biooscilace. To napovídá, že biorytmy mají své vnitřní výhody. Nedávný výzkum ukazuje, že na M-Zemi by mohly existovat cykly, které nahrazují dny a roční období. Pro studium takových otázek vědci upravili klimatické modely tak, aby simulovaly, jak by vypadalo prostředí na M-Zemi, včetně našeho souseda Proximy Centauri b.

V těchto simulacích se zdá, že kontrast mezi denní a noční stranou vytváří rychlé proudy větru a atmosférické vlny podobné těm, které způsobují ohýbání a meandrování zemského tryskového proudění. Pokud má planeta vodu, na denní straně se pravděpodobně tvoří hustá mračna plná blesků. Interakce mezi větry, atmosférickými vlnami a mraky mohou posouvat klima mezi různými stavy a způsobovat pravidelné cykly teploty, vlhkosti a srážek. Délka těchto cyklů se bude u jednotlivých planet lišit od desítek po stovky pozemských dnů, ale nebude souviset s dobou její rotace. Zatímco hvězda na obloze těchto planet zůstane pevně daná, prostředí se bude měnit.

Možná by se na M-Zemi vyvinuly biorytmy synchronizované s těmito cykly. Pokud cirkadiánní hodiny organizují vnitřní biochemické oscilace, je možné, že musí. Nebo by možná evoluce našla podivnější řešení. Mohli bychom si představit druhy, které žijí na denní straně planety a migrují na noční stranu, aby si odpočinuly a regenerovaly. Cirkadiánní hodiny v prostoru místo v čase.

Tato myšlenka by nám měla připomenout, že pokud tam venku existuje život, vyvrátí to naše předpoklady, o kterých jsme neměli tušení. Jedinou jistotou je, že nás překvapí.

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: youtube.com, space.com, reddit.com