Posted by განახლდა: 25/09/2026
დედამიწისგან განსხვავებით, პოტენციურად სიცოცხლის გაჩენისთვის თავსებადი ეგზოპლანეტების უმრავლესობა ნაკლებად ხელსაყრელი შეიძლება აღმოჩნდეს რთული სიცოცხლის განვითარებისთვის, რამდენიმე მილიარდი წლით მეტი ასაკის მიუხედავად. ამ დასკვნამდე მივიდნენ მკვლევარები, რომლებმაც შეაფასეს 29 უახლოესი, ე.წ. სასიცოცხლო ზონაში მდებარე ეგზოპლანეტის პოტენციური ფოტოსინთეზური პროდუქტიულობა მათი ასაკისა და ზედაპირზე არსებული სავარაუდო პირობების გათვალისწინებით. შემოთავაზებული მოდელის ფარგლებში, TRAPPIST-1e, მიუხედავად მისი დაახლოებით 7,6 მილიარდი წლის ასაკისა, შეესაბამება მხოლოდ პირობით “მიკრობულ” განვითარების სტადიას.
კრისტოფერ დაუტის ხელმძღვანელობით მოქმედმა ჯგუფმა, ჩრდილოეთ არიზონას უნივერსიტეტიდან, სიცოცხლის გართულების პოტენციური ტემპების შეფასება არა მხოლოდ პლანეტის ასაკის მიხედვით გადაწყვიტა, არამედ იმ ორგანული ნივთიერებების რაოდენობითაც, რომელსაც ფოტოსინთეზური ორგანიზმები თეორიულად გამოიმუშავებდნენ ხელსაყრელი პირობების არსებობის პერიოდში. ნაშრომის საფუძველს წარმოადგენს ჰიპოთეზა, რომ დაგროვილი ფოტოსინთეზური პროდუქტიულობა შეიძლება იყოს რთული ეკოსისტემების განვითარების სიჩქარეზე მოქმედი ერთ-ერთი ფაქტორი. დედამიწაზე ფოტოსინთეზი ნახშირორჟანგს გარდაქმნის ორგანულ ნივთიერებად და ეკოსისტემების უმრავლესობის ენერგიულ საფუძველს ქმნის. თბილ და ტენიან რაიონებს საკმარისი რაოდენობის სინათლით, ჩვეულებრივ, უფრო მეტი პირველადი პროდუქტიულობა აქვთ, ვიდრე ცივ, მშრალ ან ცუდად განათებულ ტერიტორიებს. მკვლევარებმა ივარაუდეს, რომ მსგავსი შეზღუდვები სხვა პლანეტებზეც შეიძლება მოქმედებდეს.
კვლევის ერთ-ერთ მთავარ ობიექტს წარმოადგენდა TRAPPIST-1e –კლდოვანი ეგზოპლანეტა დედამიწიდან დაახლოებით 40 სინათლის წლის მანძილზე, რომელიც წითელი ჯუჯის, TRAPPIST-1-ის სიცოცხლის გაჩენისთვის თავსებად ზონაში მდებარეობს. მისთვის უკვე არსებობს კლიმატური მოდელები, რომლებიც ზედაპირზე ტემპერატურის, ნალექებისა და სინათლის განაწილების დაახლოებითი შეფასების საშუალებას იძლევა. TRAPPIST-1e, სავარაუდოდ, მოქცევით არის გამოჭერილი დედავარსკვლავის მიერ, ამიტომ მისი ერთი მხარე მუდმივად მნათობისკე არის მიმართული, ხოლო მეორე კი სიბნელეში რჩება. ასეთი მდგომარეობა მნიშვნელოვნად ცვლის სინათლისა და კლიმატის განაწილებას დედამიწასთან შედარებით და ზღუდავს იმ ტერიტორიის ფართობს, სადაც დედამიწის ტიპის ფოტოსინთეზი შეიძლებოდა მიმდინარეობდეს.
მკვლევარებმა გამოიყენეს TRAPPIST-1e-ის კლიმატური მოდელი და გამოთვალეს, თუ რამდენი ნახშირბადის ფიქსაცია შეეძლო პოტენციურ ფოტოსინთეზურ ბიოსფეროს დროის განმავლობაში. მიღებული მნიშვნელობა შეადარეს დედამიწის ფოტოსინთეზური პროდუქტიულობის შეფასებებს მისი ისტორიის სხვადასხვა ეტაპზე. ავტორების გათვლებით, ტრაქეოფიტების (ძარღვიანი მცენარეების) გამოჩენამდე პერიოდში დედამიწის ბიოსფერომ დაახლოებით 2,4 × 10²⁵ გრამი ნახშირბადი დააფიქსირა. ამის შემდეგ და ადამიანის გამოჩენამდე დაფიქსირდა კიდევ დაახლოებით 7 × 10²⁵ გრამი. ეს მნიშვნელობები მკვლევარებმა სხვა პლანეტებთან შესადარებელ პირობით ორიენტირებად გამოიყენეს.
მიუხედავად იმისა, რომ TRAPPIST-1e დედამიწაზე მნიშვნელოვნად ხნიერია, მისი გამოთვლილი დაგროვილი ფოტოსინთეზური პროდუქტიულობა დედამიწის მაჩვენებლის დაახლოებით 21%-ს შეადგენდა. მოდელში ეს აღმოჩნდა იმ ნახშირბადის რაოდენობაზე ნაკლები, რომლის დაფიქსირებაც დედამიწის ბიოსფერომ უფრო პროდუქტიული მცენარეების გამოჩენამდე მოასწრო. ამ საფუძველზე ავტორებმა TRAPPIST-1e-ის შესაძლო ბიოსფერო პირობით “მიკრობულ სტადიას” მიაკუთვნეს. ეს იმას არ ნიშნავს, რომ პლანეტაზე რეალურად არსებობენ მიკროორგანიზმები ან რომ მისი ევოლუცია გარკვეულ დონეზე შეჩერდა. სიცოცხლე TRAPPIST-1e-ზე ჯერ არ აღმოუჩენიათ, ხოლო ასეთი კლასიფიკაცია დედამიწის ისტორიასთან მოდელური ფოტოსინთეზური პროდუქტიულობის შედარების შედეგია.
მოგზაურობა ვარსკვლავ TRAPPIST-1-ის სისტემაში.
მკვლევარებმა იგივე მიდგომა გამოიყენეს 29 ახლო ეგზოპლანეტის მიმართ, რომლებიც თხევადი წყლის არსებობისთვის პოტენციურად ვარგისად განიხილება. მათი უმრავლესობა წითელი ჯუჯების გარშემო ბრუნავს. ასეთი ვარსკვლავები უფრო ცივი და მკრთალია, ვიდრე მზე, მაგრამ მზეზე მნიშვნელოვნად ხანგრძლივად ცოცხლობენ. ამიტომ ზოგიერთი მათი პლანეტა შეიძლება დედამიწაზე რამდენიმე მილიარდი წლით უფროსი იყოს. თუმცა, დიდი ასაკი მოდელში უფრო მაღალი ჯამური ფოტოსინთეზური პროდუქტიულობის გარანტიას არ იძლევა. სინათლის ნაკლებობამ, ტემპერატურის თავისებურებებმა, ნალექების რაოდენობამ და მოქცევითმა ჩაკეტვამ შესაძლოა ისე შეზღუდოს შესაძლო ფოტოსინთეზი, რომ თეორიულად, ძალიან ძველმა პლანეტამაც კი მილიარდობით წლის განმავლობაში ნაკლები ორგანული ნივთიერება აწარმოოს, ვიდრე დედამიწამ.
სიცოცხლე M-კლასის ჯუჯა ვარსკვლავებთან?
29 განხილულ პლანეტებს შორის მკვლევარებმა გამოყვეს GJ 1061c და K2-3d, როგორც პლანეტები, რომელთათვისაც გამოთვლილი დაგროვილი პროდუქტიულობა შეიძლება შეესაბამებოდეს შერჩეულ სხვა ობიექტებთან შედარებით უფრო მაღალ პირობით ევოლუციურ სტადიას. ორივე პლანეტა შედარებით ბევრ ენერგიას იღებს თავისი ვარსკვლავებისგან და დიდი ასაკით გამოირჩევა. რამდენიმე სხვა პლანეტისთვის, გამოთვლები იძლევა ინდიკატორებს, რომლებიც ავტორებმა პირობითად შეადარეს დედამიწაზე არსებული რთული მრავალუჯრედიანი სიცოცხლის ეტაპებს. ეს კატეგორიები არ წინასწარმეტყველებენ, თუ რა ორგანიზმები შეიძლება არსებობდნენ სინამდვილეში კონკრეტულ პლანეტებზე, არამედ მოდელირების შედეგების შედარების საშუალებას წარმოადგენს.
გამოთვლებით ასევე დგინდება, რომ განხილული პლანეტებიდან ყველაზე პროდუქტიულებზე მცენარეულობის მთავარი შემაფერხებელი ფაქტორი შესაძლოა ნალექების ნაკლებობა აღმოჩნდეს. დედამიწაზე მსგავსი პირობები დამახასიათებელია უდაბნოებისთვის, სავანებისთვის და ზომიერი რეგიონების ზოგიერთი ნაწილისთვის, სადაც მზის სინათლე საკმარისია, მაგრამ მცენარეთა ზრდას წყლის ნაკლებობა ზღუდავს.
ავტორები ამ შედეგებს ფერმის პარადოქსსაც უკავშირებენ – კითხვას იმის შესახებ, თუ რატომ არ აღმოუჩენია კაცობრიობას ვარსკვლავებისა და პლანეტების უზარმაზარი რაოდენობის ფონზე არამიწიერი განვითარებული ცივილიზაციების ნიშნები. შემოთავაზებული მოდელი უშვებს, რომ ზოგიერთ ძველ პლანეტას წითელი ჯუჯების გარშემო, შეეძლო ბიოსფეროები დედამიწაზე ნელა განევითარებინა დაბალი ფოტოსინთეზური პროდუქტიულობის გამო. მიუხედავად ამისა, კვლევა არ გვეუბნება, რომ უახლოესი პოტენციურად სიცოცხლის გაჩენისთვის თავსებადი პლანეტები, რეალურად, მიკრობებითაა დასახლებული ან რომ მათზე გონიერი სიცოცხლე არ არსებობს. უცნობია, არსებობს თუ არა იქ სიცოცხლე საერთოდ, გამოიყენებდა თუ არა ის ფოტოსინთეზს და არსებობს თუ არა უნივერსალური დამოკიდებულება დაფიქსირებულ ნახშირბადის რაოდენობასა და რთული ორგანიზმების გამოჩენას შორის (როგორი შეიძლება იყოს სიცოცხლის უცხო ფორმა).
შედეგები ასევე ძლიერაა დამოკიდებული მოსალოდნელ ატმოსფეროებზე, ტემპერატურაზე, წყლის რაოდენობასა და ეგზოპლანეტების სხვა მახასიათებლებზე, რომლებიც ჯერ კიდევ არასაკმარისადაა შესწავლილი. ახალმა დაკვირვებებმა, მათ შორის კოსმოსური “ჯეიმს ვების” გამოყენებით, შესაძლოა საშუალება მისცეს მეცნიერებს, უფრო ზუსტად შეაფასონ ატმოსფეროების შემადგენლობა და პირობები ცალკეულ მიკროსამყაროებში. ნაშრომი გვთავაზობს ახალ რაოდენობრივ მეთოდს ეგზოპლანეტების პოტენციური ბიოლოგიური პროდუქტიულობის შესადარებლად. მისი მთავარი დასკვნა ისაა, რომ პლანეტის ასაკი თავისთავად შეიძლება არ იყოს საკმარისი მაჩვენებელი იმისა, თუ რამდენად შორს შეძლებდა სიცოცხლე წასვლას: არანაკლებ მნიშვნელოვანი ფაქტორი შეიძლება აღმოჩნდეს პირობები, რომლებიც ბიოსფეროსთვის ენერგიის ხელმისაწვდომობას განსაზღვრავს (2017 წ. – “პლანეტათა საწყობი”: NASA-ს საგანგებო პრესკონფერენცია; ეგზოპლანეტები).