خواب نقش مهمی در سلامت و بقای موجودات زنده ایفا می‌کند. اما در سیارات بیگانه که چرخه شبانه‌روزی متفاوتی دارند این فرآیند به چه شکل است؟

آیا موجودات فرازمینی به خواب نیاز دارند؟ همان‌طور که می‌دانیم، خواب بخش جدایی‌ناپذیر از زندگی بسیاری از موجودات است؛ اما تازه‌ترین یافته‌های محققان علم نجوم نشان می‌دهند که برخی از سیارات بیگانه قابل سکونت، چرخه شبانه‌روزی مشخصی ندارند.

شاید تصور آن دشوار باشد، اما برخی موجودات زمینی در محیط‌هایی تاریک مانند اعماق اقیانوس‌ها یا غارهای زیرزمینی زندگی می‌کنند که فاقد چرخه روز و شب هستند. مطالعه روی این موجودات می‌تواند به ما کمک کند تا درک بهتری از چگونگی سازگاری موجودات فرازمینی با محیط‌هایی بدون نور و ریتم شبانه‌روزی پیدا کنیم.

کهکشان راه شیری خانه میلیاردها ستاره است. تخمین‌ها نشان می‌دهد که بین 100 تا 400 میلیارد ستاره در این کهکشان وجود دارد. حدود هفتاد درصد این ستارگان، ستارگانی کوچک و سرد هستند که کوتوله‌های سرخ نامیده می‌شوند. 41 درصد از این ستارگان، سیاره‌ای در منطقه قابل سکونت خود دارند. منطقه قابل سکونت، محدوده‌ای اطراف یک ستاره است که در آن دمای سطح سیاره به اندازه‌ای است که امکان وجود آب به حالت مایع وجود داشته باشد.

این سیارات صرفا پتانسیل وجود آب مایع را دارند و هنوز وجود آب یا حتی حیات در آن‌ها تأیید نشده است. البته، این تعداد تنها به سیارات اطراف کوتوله‌های سرخ محدود می‌شود و اگر ستاره‌های دیگر را هم در نظر بگیریم، این عدد بسیار بیشتر خواهد شد.

سیارات M-Earth و تفاوت‌های آن‌ها با زمین

سیاره‌هایی که دور ستاره‌های کوتوله سرخ می‌چرخند و در منطقه قابل سکونت قرار دارند، M-Earth نامیده می‌شوند. این سیاره‌ها تفاوت‌های اساسی با زمین دارند. یکی از مهم‌ترین تفاوت‌ها، فاصله بسیار کم آن‌ها تا ستاره است. به همین دلیل، نیروی جاذبه ستاره بر روی این سیاره‌ها خیلی بیشتر از نیروی جاذبه خورشید بر روی زمین است.

این نیروی گرانشی قوی، باعث می‌شود که سیارات M-Earth قفل جزر و مدی شوند. یعنی همیشه یک سمت آن‌ها به سمت ستاره و سمت دیگر به دور از آن قرار دارد. این وضعیت باعث می‌شود که یک سال در این سیارات بیگانه برابر با یک روز باشد، برخلاف زمین که یک سال آن ۳۶۵ روز است.

اگرچه ممکن است سیارات قفل جزر و مدی، برای ما عجیب باشند، اما احتمالا بیشتر سیارات قابل سکونت به این شکل هستند. نزدیک‌ترین سیاره به زمین، Proxima Centauri b، احتمالا یک سیاره M-Earth قفل جزر و مدی است. بر خلاف زمین، سیارات M-Earth فاقد روز، شب و فصل هستند. اما در زندگی روی زمین، از باکتری‌ها تا انسان‌ها، دارای ریتم‌های شبانه‌روزی تنظیم شده با چرخه روز و شب هستند.

اهمیت ریتم‌های زیستی در تکامل موجودات زنده

خواب تنها یکی از تأثیرات چرخه شبانه‌روزی است. این چرخه بر بسیاری از فرآیندهای بدن تأثیر می‌گذارد، از جمله بیوشیمی، دمای بدن، بازسازی سلولی و رفتار. به عنوان مثال، واکنش سیستم ایمنی به واکسن‌ها در طول روز متفاوت است.

ما هنوز نمی‌دانیم که دوره‌های استراحت و بازسازی چقدر برای زندگی ضروری هستند. ممکن است موجوداتی که در محیط‌های بدون چرخه روز و شب تکامل یافته‌اند، نیازی به استراحت نداشته باشند. برای درک بهتر این موضوع، می‌توانیم به موجودات زمینی که در محیط‌های تاریک زندگی می‌کنند، مانند ساکنان غارها، موجودات اعماق دریا و میکروارگانیسم‌های درون زمین و بدن انسان، نگاه کنیم.

بسیاری از موجودات زنده دارای ریتم‌های زیستی هستند که با عوامل دیگری به جز نور هماهنگ می‌شوند. موش‌های برهنه، حتی بدون دیدن نور خورشید، ساعت‌های زیستی خود را با تغییرات روزانه و فصلی دما و بارندگی تنظیم می‌کنند. صدف‌های دریایی و میگوهای چشمه‌های گرم نیز با جزر و مد اقیانوس هماهنگ هستند.

باکتری‌های روده انسان با نوسانات ملاتونین، هورمون تولید شده در تاریکی، هماهنگ می‌شوند. تغییرات دما، رطوبت و شیمی محیط نیز می‌توانند ریتم‌های زیستی را در موجودات زنده ایجاد کنند. این نشان می‌دهد که این ریتم‌ها مزایای مهمی دارند.

آب و هوای عجیب سیارات بیگانه

تحقیقات جدید نشان می‌دهند که سیارات M-Earth ممکن است دارای چرخه‌های آب‌وهوایی متفاوتی نسبت به زمین باشند. دانشمندان مدل‌های آب‌وهوا را برای شبیه‌سازی محیط سیارات M-Earth، از جمله Proxima Centauri b، تنظیم کرده‌اند.

در این شبیه‌سازی‌ها، اختلاف دما بین روز و شب باعث ایجاد جریان‌های سریع باد و امواج جوی مشابه جریان جت زمین می‌شود. اگر این سیارات دارای آب باشند، احتمالاً در سمت روز ابرهای ضخیمی با رعد و برق تشکیل خواهد شد.

تعاملات بین بادها، امواج جوی و ابرها ممکن است باعث تغییر آب‌وهوا و ایجاد چرخه‌های منظم در دما، رطوبت و بارندگی شود. طول این چرخه‌ها در هر سیاره متفاوت خواهد بود، اما ارتباطی با سرعت چرخش آن ندارند. در حالی که ستاره در آسمان این سیارات ثابت می‌ماند، محیط در حال تغییر خواهد بود. ممکن است زندگی در سیارات M-Earth با این چرخه‌ها هماهنگ شود. اگر ساعت بیولوژیکی نوسانات داخلی را تنظیم کند، ممکن است مجبور باشد.

شاید تکامل راهکارهای شگفت‌انگیزتری را برای سازگاری با چنین محیطی یافته باشد. تصور کنید موجوداتی باشند که در نیمکره دائما روشن سیاره زندگی کرده و برای استراحت به بخش تاریک آن مهاجرت کنند. این نشان می‌دهد که حیات در سیارات دیگر می‌تواند بسیار متفاوت از زمین باشد و ما هنوز حتی تصور کوچکی از آن نداریم.

در گجت نیوز بخوانید: سیاره‌های ساخته شده از ماده تاریک، اسرار این ماده ناشناخته کیهانی را برملا خواهند کرد برای نخستین بار تصویری از یک سیاره تازه متولد شده ثبت شد نیتروژن ، سرنخی جدید برای کشف حیات در سیارات بیگانه برنامه دانشمندان براي چاپ ۳ بعدي انسان در سيارات بيگانه !