Civilizațiile extraterestre avansate din vecinătatea Pământului ar putea lipsi, sugerează un studiu recent
Un studiu publicat pe 22 septembrie în International Journal of Astrobiology propune o ipoteză nouă privind evoluția vieții pe exoplanetele potențial locuibile din vecinătatea stelară a Pământului. Cercetarea, condusă de Chris Doughty, profesor de ecoinformatică la Northern Arizona University, sugerează că gradul de avansare al vieții pe aceste planete ar putea fi legat de energia plantelor, nu doar de durata de timp scursă.
Conform studiului, deși Pământul este tânăr comparativ cu unii vecini stelari mai vechi cu câteva miliarde de ani, viața de pe exoplanetele cu condiții mai puțin favorabile fotosintezei cumulative ar fi evoluat mai lent de-a lungul a miliarde de ani. „Fizicianul Enrico Fermi a întrebat faimos, având în vedere probabilitatea ridicată a vieții inteligente în galaxie, «Unde sunt?»”, a declarat Doughty. „Această lucrare sugerează că vecinătatea noastră stelară de exoplanete ar putea fi liniștită pentru că majoritatea planetelor asemănătoare Pământului din apropiere sunt probabil în urma noastră din punct de vedere evolutiv și încă în stadiul microbian.”
Cum influențează fotosinteza evoluția vieții
Studiul pornește de la observația că, pe Pământ, zonele calde și umede au mai multă creștere a plantelor și mai multe specii decât zonele reci și uscate, deoarece există mai mult spațiu ecologic pentru animale. Astfel, o exoplanetă tânără, caldă și umedă ar putea avea un dezvoltare evolutivă mai avansată decât o exoplanetă mai veche, rece și uscată.
Cercetătorii au analizat cele mai probabile planete care ar putea găzdui viață, cele care orbitează în jurul piticelor roșii, cel mai comun tip de stea din galaxia noastră. Aceste planete, adesea cu miliarde de ani mai vechi decât Pământul, au o lumină mai slabă și sunt frecvent blocate tidal, cu o singură față orientată spre steaua lor.
„Dacă viața fotosintetică a evoluat pe aceste planete, acea viață a fost implicată în fotosinteză timp de potențial miliarde de ani mai mult decât pe Pământ”, a declarat coautorul Michael Gowanlock, profesor asociat de informatică la NAU. „Cu toate acestea, fotosinteza anuală totală este probabil mai scăzută, deoarece există mai puțină lumină și doar jumătate din suprafața planetei este disponibilă pentru fotosinteză. Cine este înainte? Acesta este misterul pe care încercăm să îl rezolvăm cantitativ.”
Estimări pentru TRAPPIST-1e și alte exoplanete
Folosind simulări climatice ale coautorului Denis Sergeev, lector la University of Bristol, care au produs hărți ale temperaturii, luminii și precipitațiilor, autorii au estimat creșterea potențială a plantelor și ratele evolutive pentru TRAPPIST-1e și alte 28 de exoplanete din apropiere care ar putea avea apă lichidă. TRAPPIST-1e se află la 40 de ani-lumină de Pământ.
Pe Pământ, aproximativ 2,4 x 10^25 grame de carbon au fost fixate în cei 3,2 miliarde de ani înainte de evoluția plantelor vasculare mai eficiente, iar ulterior alte 7 x 10^25 grame de carbon au fost fixate înainte de evoluția oamenilor. Cercetătorii au estimat că TRAPPIST-1e a fixat doar 21% din carbonul Pământului, deși este cu câteva miliarde de ani mai veche.
„Deoarece aceasta este mai puțin decât fixase Pământul înainte de evoluția plantelor vasculare mai eficiente, am estimat că TRAPPIST-1e ar putea fi doar în stadiul microbian de evoluție”, a declarat coautorul Cameron Hrabak, absolvent al NAU. „Aceasta este mult în urma Pământului.”
Calcule similare pentru cele 29 de exoplanete au arătat că doar două planete ar putea avea viață evoluată înaintea Pământului: GJ 1061c și K2-3d, ambele mai mari, mai fierbinți, mai luminoase și mai vechi decât majoritatea planetelor asemănătoare Pământului din vecinătatea noastră solară. Alte trei planete ar putea fi în stadiul de viață mezozoic, echivalentul aproximativ al erei dinozaurilor pe Pământ.
Limitări și direcții viitoare
Autorii subliniază că acestea sunt estimări, nu dovezi. Atmosfera din jurul TRAPPIST-1e și a altor exoplanete ar afecta profund clima, fotosinteza și modul în care a evoluat viața. Observațiile viitoare cu Telescopul Spațial James Webb ar putea oferi date suplimentare pentru rafinarea estimărilor.
Pe exoplanete, cele mai susceptibile să depășească Pământul în ceea ce privește carbonul total fixat și stadiul evolutiv sunt în principal limitate de precipitații. „Pentru a folosi două referințe din cultura pop, caracteristicile ecologice care modelează viața avansată pe acele exoplanete ar putea fi mai degrabă «Dune» decât «Avatar»”, a concluzionat Doughty.
