Mimozemský život môže mať miliardy rokov náskok a stále zaostávať za Zemou. Vedci ponúkajú vysvetlenie
Niektoré planéty pri blízkych hviezdach sú od Zeme staršie o miliardy rokov. To však podľa novej štúdie nemusí znamenať, že na nich vznikol inteligentný život ďaleko vyspelejší než ľudstvo. Rozhodujúce môže byť množstvo energie, ktorú dokáže život získať z fotosyntézy.
imozemská civilizácia nemusí byť automaticky technologicky vyspelejšia len preto, že jej planéta vznikla o niekoľko miliárd rokov skôr než Zem. Nová štúdia vedcov z Northern Arizona University naznačuje, že vývoj života môže závisieť od oveľa konkrétnejšej veci, od množstva energie dostupnej pre fotosyntézu. Výsledok prináša zaujímavý pohľad na známu otázku fyzika Enrica Fermiho. Ak je vo vesmíre tak veľa planét a inteligentný život má byť pomerne bežný, kde sú všetci mimozemšťania?
Jedným z možných vysvetlení podľa autorov štúdie je, že planéty v našom kozmickom okolí síce môžu mať vhodné podmienky pre život, no ten sa na nich nemusel dostať veľmi ďaleko.
Staršia planéta nemusí znamenať vyspelejší život
Na prvý pohľad to znie logicky. Ak má planéta niekoľko miliárd rokov náskok pred Zemou, život na nej by mal mať viac času na evolúciu. Problém je, že evolúcia nepotrebuje iba čas. Potrebná je aj energia a vhodné podmienky. Vedci preto v novej štúdii sledovali takzvanú kumulatívnu fotosyntézu. Zjednodušene povedané, skúmali, koľko energie mohli rastliny alebo iné fotosyntetizujúce organizmy počas existencie planéty získať zo svojho hviezdneho svetla.
Na Zemi má pritom veľký význam teplota, dostupnosť vody a množstvo svetla. Teplé a vlhké oblasti dokážu podporiť výrazne väčší rast rastlín než suché alebo studené prostredie. A čím viac rastlinnej biomasy ekosystém vytvorí, tým viac energie môže zostať k dispozícii pre ďalšie organizmy. Práve tento reťazec môže podľa vedcov ovplyvniť aj rýchlosť evolúcie.
Červené trpaslíky môžu mať staršie, ale menej produktívne svety
Vedci sa pozreli na 29 exoplanét v našom kozmickom okolí, ktoré patria medzi kandidátov s potenciálne vhodnými podmienkami pre život. Veľká časť z nich obieha okolo červených trpaslíkov. Tie patria medzi najpočetnejšie hviezdy v Galaxii a ich planéty môžu byť výrazne staršie než Zem. Tu však vzniká problém. Červené trpaslíky vyžarujú menej svetla než naše Slnko. Navyše ich planéty sa často nachádzajú veľmi blízko hviezdy. To môže viesť k takzvanej viazanej rotácii, pri ktorej jedna strana planéty neustále smeruje k hviezde a druhá zostáva obrátená preč.
Neprehliadni
Takýto svet môže mať komplikovanejšie podmienky pre život. Aj keby na ňom fotosyntetický život vznikol o miliardy rokov skôr než na Zemi, nemusí mať k dispozícii toľko energie ako život na našej planéte.
„Ak sa na týchto planétach vyvinul fotosyntetický život, mohol fotosyntetizovať potenciálne miliardy rokov dlhšie než na Zemi. Celková ročná fotosyntéza však bude pravdepodobne nižšia, pretože je tam menej svetla a na fotosyntézu je dostupná iba časť povrchu planéty,“ vysvetlil spoluautor štúdie Michael Gowanlock.
TRAPPIST-1e môže byť miliardy rokov staršia, no stále za Zemou
Jedným z najzaujímavejších príkladov je TRAPPIST-1e, ktorá sa nachádza približne 40 svetelných rokov od Zeme. Planéta patrí do systému TRAPPIST-1 a vedci ju považujú za jeden z kandidátov, kde by sa za určitých podmienok mohla nachádzať kvapalná voda. TRAPPIST-1e je pritom výrazne staršia než Zem. To by mohlo naznačovať, že prípadný život na jej povrchu mal miliardy rokov navyše na evolúciu.
Výpočty autorov štúdie však priniesli iný obraz. Podľa ich modelu mohla TRAPPIST-1e počas svojej existencie zachytiť prostredníctvom fotosyntézy iba približne 21 percent množstva uhlíka, ktoré počas svojej histórie spracoval život na Zemi. Vedci následne porovnali toto číslo s vývojom života na našej planéte. Zem podľa ich odhadov potrebovala približne 3,2 miliardy rokov, aby fotosyntetizujúci život zafixoval prvé veľké množstvo uhlíka ešte pred rozšírením efektívnejších cievnatých rastlín.
„Keďže toto množstvo je menšie než množstvo uhlíka, ktoré Zem spracovala ešte pred vznikom efektívnejších cievnatých rastlín, odhadli sme, že TRAPPIST-1e môže byť stále iba v mikrobiálnom štádiu evolúcie,“ uviedol spoluautor Cameron Hrabak.
To je pomerne zaujímavá predstava. Planéta môže byť staršia než Zem o miliardy rokov a napriek tomu na nej nemusí existovať nič, čo by sa podobalo technologickej civilizácii.
Iba dve planéty môžu byť evolučne pred Zemou
Vedci rovnakým spôsobom prepočítali aj ďalších 28 exoplanét. Výsledok neukázal veľké množstvo svetov plných technologicky vyspelých civilizácií. Podľa ich modelu existujú iba dve planéty, ktorých potenciálny život mohol evolučne prekonať Zem. Ide o GJ 1061c a K2-3d.Obe planéty majú niekoľko vlastností, ktoré ich odlišujú od väčšiny skúmaných svetov. Sú väčšie, teplejšie, jasnejšie a zároveň staršie.
Ďalšie tri planéty by podľa výpočtov mohli mať život približne na úrovni mezozoika. To je obdobie, keď na Zemi žili dinosaury. Neznamená to však, že vedci na týchto planétach objavili dinosaury alebo inteligentný život. Ide o model, ktorý porovnáva dostupnú energiu a potenciálnu evolučnú úroveň s historickými etapami života na Zemi.
Vedci zatiaľ nevedia, čo sa na týchto svetoch skutočne deje
Výsledky štúdie treba preto brať ako odhad, nie ako dôkaz toho, že TRAPPIST-1e obývajú iba mikróby. Obrovskú úlohu totiž zohráva atmosféra exoplanéty. Tá môže výrazne meniť teplotu, množstvo svetla dostupného na povrchu aj podmienky pre fotosyntézu. Vedci preto chcú svoje modely v budúcnosti spresniť pomocou ďalších pozorovaní. Pomôcť môže aj James Webbov vesmírny teleskop, ktorý dokáže skúmať atmosféry niektorých exoplanét.
Zaujímavé je aj to, aké prostredie by podľa modelu mohlo podporiť vznik veľmi vyspelého života. Planéty, ktoré majú šancu prekonať Zem v celkovom množstve fotosynteticky spracovaného uhlíka, sú podľa výpočtov často limitované množstvom zrážok. Takéto prostredie by teda nemuselo pripomínať bujný svet plný vegetácie. Vedci ho prirovnávajú skôr k suchším oblastiam Zeme.
„Ekologické vlastnosti, ktoré formujú pokročilý život na týchto exoplanétach, môžu byť skôr ,Duna‘ než ,Avatar‘,“ povedal Chris Doughty.
Štúdia tak neodpovedá na otázku, či vo vesmíre existujú mimozemské civilizácie. Ponúka však jedno možné vysvetlenie, prečo sme zatiaľ žiadnu blízku technologickú civilizáciu neobjavili, vek planéty nemusí byť najdôležitejší. Rozhodujúce môže byť, koľko energie dokázal jej život počas svojej existencie skutočne využiť.
