Чи можуть океанічні планети бути придатними для життя: відповідь не така очевидна, як здається.

Вчені вважають, що в нашій галактиці можуть існувати океанічні планети, які або повністю покриті рідкою водою, або мають лише невеликі ділянки суші. Такі світи називають гікенами (англійською hycean, що є поєднанням слів hydrogenium (водень) та ocean (океан)). Вважається, що ці планети мають товсту атмосферу, що складається в основному з водню. Атмосфери таких планет допомагають їх океанам залишатися теплими, навіть якщо ці світи знаходяться далеко від своїх зірок. На океанічних планетах потенційно може існувати позаземне мікробне життя. Хоча немає підтвердження, що гікени існують, астрономи все ж виявили багато світів, які можуть такими бути. Нове дослідження, опубліковане в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показує, наскільки гікени можуть бути придатними для життя і як її можна виявити, якщо вона там є, пише Universe Today.

Одними з найцікавіших планет, які можуть бути придатними для життя, є гікени, в атмосферах яких можна виявити так звані біосигнатури, що вказують на наявність мікробного життя, вважають вчені.

Як показує дослідження, океанічні планети забезпечують як хімічні, так і термодинамічні умови, необхідні для збереження мікробного життя в їх океанах. Вчені використовували метаболічну теорію екології, щоб вивчити, як проста життя може розвиватися на таких світах при різних температурних умовах. Вказана теорія стверджує, що швидкість метаболізму організму є основоположною для його здатності виживати та процвітати. Тобто температура сильно впливає на швидкість метаболізму організму та всієї популяції.

Попередні дослідження показали, що при підвищенні температури в придатному для життя середовищі біологічна активність зростає до певного моменту. У новому дослідженні вчені вивчили, як температура поверхні океану впливає на одноклітинне життя, подібне до земного, і скільки часу потрібно для його виникнення на гікенах.

Вчені стверджують, що основним джерелом біосигнатур на нашій планеті є фитопланктон. Якщо подібні одноклітинні організми існують на гікенах, їх присутність можна помітити за слідами їхньої діяльності, які потрапляють в атмосферу. На Землі біосигнатурні гази виробляють ціанобактерії, метаногенні бактерії та діатомові водорості. Особливу увагу вчені зосередили на групі бактерій Aquificota, які можуть виробляти воду шляхом окислення водню.

На прикладі цих організмів вчені продемонстрували, як змінюється швидкість еволюції організмів в залежності від температури на планеті. Вчені з'ясували, що навіть незначні зміни температури поверхні океану суттєво змінюють час виникнення і швидкість еволюції простої життя.

Автори дослідження виявили, що тепліші океани можуть прискорити швидкість еволюції, що дозволяє бактеріям виникнути набагато раніше на планеті. Це свідчить про те, що вищі температури сприяють більш швидкому переходу до складного життя. Також вчені з'ясували, що нижчі температури затримують появу ключових форм життя на кілька мільярдів років.

Враховуючи широкий діапазон умов на океанічних планетах, вчені очікують, що ці світи можуть бути наповнені величезною кількістю різноманітного життя, адже там океани тепліші, ніж на Землі. Це означає, що життя на таких планетах могло виникнути раніше, ніж на Землі. Тепер залишилося лише провести аналіз даних космічних телескопів і підтвердити, що океанічні планети дійсно існують. А потім потрібно виявити в їх атмосферах біосигнатури.

Автори дослідження зазначають, що при різних температурах поверхні океанів теплі гікени можуть мати більш складну біосферу в відносно молодому віці, а більш холодні гікени можуть мати простішу біосферу в пізнішому віці. Тому біосигнатури більше проявлять себе саме на теплих планетах. Тобто потенційно позаземне життя на океанічних планетах може існувати, але є багато факторів, які можуть цьому перешкоджати.