Najczęściej występujące gwiazdy w galaktyce mogą nie sprzyjać powstawaniu złożonego życia

Astronomowie wskazują, że planety orbitujące najczęściej występujące gwiazdy w galaktyce mogą nie być odpowiednim miejscem, aby pojawiły się na nich złożone formy życia.

.Planety podobne do Ziemi krążące wokół małych, czerwonych gwiazd znanych jako karły typu M (M-dwarfs) są często uważane przez badaczy za mająca posiadające odpowiednią wielkość i znajdujące się w odpowiedniej odległości od swoich gwiazd, aby mogło na nich rozwinąć się życie. Jednak według nowego badania, opublikowanego w serwisie arXiv, przeprowadzonego przez naukowców z San Diego State University, do światów tych może nie docierać odpowiedni rodzaj światła, aby organizmy wielokomórkowe mogły przetrwać.

Na Ziemi rośliny i bakterie zamieniają światło słoneczne w energię poprzez fotosyntezę, uwalniając tlen jako produkt uboczny. Podczas Katastrofy tlenowej (Great Oxidation Event) około 2,3 miliarda lat temu znaczne ilości tlenu zaczęły gromadzić się w atmosferze naszej planety, osiągając ostatecznie poziomy umożliwiające rozwój życia wielokomórkowego. Zgodnie z założeniami naukowców, podobny proces musiałby zajść na innych planetach, aby mogło dojść do ewolucji bardziej złożonych organizmów.

Fotosynteza wymaga określonego rodzaju światła, znanego jako promieniowanie czynne fotosyntetycznie (PAR). Jest to określony zakres światła słonecznego (od 400 do 700 nanometrów), którego potrzebują rośliny, glony i sinice, aby się rozwijać. Chociaż astronomowie wiedzą, że światło gwiazd typu M, takich jak TRAPPIST-1, jest głównie podczerwone, co wykracza poza ten zakres, nie wiedzieli dotychczas, w jaki sposób może to spowolnić ewolucję złożonych organizmów.

Porównując światło czerwonych gwiazd z naszym Słońcem i modelując produkcję tlenu przez różne bakterie, badacze obliczyli, że ponieważ wytwarzają one tak mało energii, gromadzenie się tlenu byłoby zbyt powolne. Potencjalnie, na planecie takiej jak TRAPPIST-1e, w najgorszym scenariuszu osiągnięcie poziomu tlenu obserwowanego na Ziemi poprzez fotosyntezę zajęłoby 63 miliardy lat.

Nawet przy bardziej optymistycznych obliczeniach, zakładających, że obce bakterie mogłyby przystosować się do warunków oświetlenia lub rozwijać się w ciemności, czas potrzebny do wystąpienia eksplozji kambryjskiej (wydarzenia ewolucyjnego charakteryzującego się pojawieniem się wielu złożonych organizmów) nadal przekraczałby dziesięć miliardów lat.

„Wnioskujemy, że na takiej hipotetycznej planecie – teoretycznym świecie wielkości Ziemi krążącym wokół karłów typu M, wykorzystanym do obliczeń w ramach badania – tlen nigdy nie osiągnąłby znaczącego poziomu w atmosferze, nie mówiąc już o wystąpieniu eksplozji kambryjskiej. Zatem istnienie złożonego życia na takich planetach jest bardzo mało prawdopodobne” – podkreślają astronomowie.

Ponieważ najczęściej występujące gwiazdy w naszej galaktyce to karły typu M, badanie to sugeruje, że warunki niezbędne do powstania złożonych form życia mogą być rzadsze niż wcześniej zakładali naukowcy.

.Chociaż planety krążące wokół karłów typu M mogą być domem tylko dla prostych form życia mikrobiologicznego, to złożone organizmy mogą nadal istnieć na innych typach światów. Nowe badanie może pomóc astronomom skoncentrować się na poszukiwaniach w systemach wokół gwiazd, które wytwarzają światło o wysokiej energii potrzebne do wystąpienia bardziej złożonej ewolucji.

Oprac. EG