Астрономы из Университета Северной Аризоны (США) и Бристольского университета (Великобритания) подсчитали, на какой эволюционной стадии могла бы находиться жизнь на 29 ближайших к Земле потенциально пригодных для жизни экзопланетах. Большинство соседних миров, даже значительно более старых, чем Земля, скорее всего, застряли на микробной стадии: их звезды светят слишком тускло, чтобы обеспечить быстрые темпы фотосинтеза. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Astrobiology.
В основе расчетов лежит гипотеза авторов: скорость биологической эволюции линейно зависит от массы углерода, связанного планетой при фотосинтезе, — чистой первичной продукции. Чем больше суммарная продуктивность биосферы, тем больше прожито жизней и накоплено мутаций, а значит, выше шанс появления сложных форм. За 4,5 миллиарда лет земная жизнь связала около 10²⁶ грамма углерода. Сравнивая с этой планкой другие миры, исследователи оценивали, кому хватает света и времени, чтобы догнать Землю.
Показательный пример — TRAPPIST-1e: планета у красного карлика в 40 световых годах от Солнца, одна из главных надежд охотников за внеземной жизнью. Она приливно захвачена, то есть одной стороной всегда смотрит на звезду, и старше Земли — ей около 7,6 миллиарда лет. Однако чтобы накопить «земной» объем связанного углерода в свете тусклого красного карлика, ей потребовалось бы 18 миллиардов лет — больше возраста Вселенной (13,8 миллиарда). Поэтому, заключают авторы, TRAPPIST-1e находится лишь на потенциально микробной стадии.
Всего две планеты из выборки превзошли Землю по накопленной продуктивности: K2-3d — в 1,7 раза, а также GJ 1061c — примерно на земном уровне. Они крупнее, горячее, лучше освещены и старше большинства соседей, так что там возможны не только многоклеточные, но и разумные существа. Еще шесть миров, по расчетам, могли добраться до многоклеточной стадии, остальные остались позади Земли.
Работа подсказывает, куда наводить телескопы в поисках внеземной жизни. Нынешняя выборка, правда, смещена в пользу красных карликов — такие планеты проще обнаруживать. Будущие обсерватории, включая Habitable Worlds Observatory, смогут находить миры у солнцеподобных звезд, где условия для продуктивной биосферы лучше.
Ранее ученые назвали дату, когда Земля стала пригодной для зарождения жизни.