Дослідники застосували метаболічну теорію екології для оцінки можливості виникнення та еволюції життя на гікеанах – гіпотетичних планетах з океанами рідкої води під водневою атмосферою. Особливу увагу зосередили на екзопланеті K2-18b, де нещодавно виявили потенційні біомаркери – хімічні сполуки, що можуть свідчити про існування життя. Про це йдеться у статті, опублікованій у науковому журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
«Пошук позаземного життя – одне з найважливіших завдань в історії цивілізації. Важливим досягненням у цьому напрямі може бути відкриття гікеанів. Це збільшує як кількість потенційно придатних для життя планет, так і ймовірність виявлення біомаркерів у їхніх атмосферах», – зазначають автори дослідження.
Основою дослідження стала метаболічна теорія екології, яка визначає здатність життя зберігатися і розвиватися залежно від температури. Учені займалися вивченням кількох груп земного фітопланктону, які виробляють гази-маркери. Серед досліджуваних організмів – ціанобактерії (синьо-зелені водорості, Cyanobacteria), метаногени (Methanococccea) та діатомові водорості, що щороку забезпечують до 50% виробництва кисню на Землі.
Результати дослідження показали, що навіть незначні коливання температури поверхні океану Землі порівняно з температурою суходолу в еволюційних часових масштабах суттєво змінюють час виникнення та швидкість еволюції простого життя. За даними науковців, підвищення температури на 10 градусів здатне прискорити еволюційні процеси вдвічі, тоді як аналогічне зниження температури призводить до дворазового сповільнення розвитку.
Математичні розрахунки засвідчили, що в теплому океані основні види фітопланктону можуть з’явитися через 1,28 мільярда років після виникнення життя. Натомість у холодніших умовах навіть за 4 мільярди років імовірність появи еукаріотів або організмів, здатних до кисневого фотосинтезу, залишається низькою.
Особливу зацікавленість у дослідників викликає екзопланета K2-18b, вік якої перевищує 2,4 мільярда років. Її океан тепліший за земний, що створює сприятливі умови для існування одноклітинного життя. Нещодавні спостереження телескопа «Джеймс Вебб» виявили в атмосфері планети вуглекислий газ, метан та диметилсульфід – сполуки, які можуть свідчити про існування життя.
Водночас науковці зазначають, що воднева атмосфера гікеанів може створювати перешкоди для розвитку життя. Зокрема, залишаються питання щодо її стабільності та здатності захищати поверхню від згубної радіації.
Утім, різноманітність атмосферних умов на екзопланетах теоретично може створювати можливості для швидшого розвитку життя порівняно із Землею, припускають дослідники. Це робить гікеани, особливо K2-18b, перспективними об’єктами для подальшого пошуку ознак позаземного життя.