뚜렷한 낮과 밤은 지구에서 생명이 번성하는 데 도움이 되었습니다. 하지만 생명을 지탱할 수 있는 많은 외계 세계는 그렇게 명확한 구분이 없을 수도 있습니다.
외계인은 잠을 잘까? 당신은 잠을 당연하게 여길지 모르지만, 연구에 따르면 생명체가 진화할 수 있는 많은 행성에는 낮과 밤의 주기가 없다고 합니다. 상상하기 어렵지만 지구의 빛이 없는 서식지, 깊은 지하나 바다 밑에서 사는 유기체가 있는데, 이를 통해 일주기 리듬이 없는 외계 생명체가 어떤 모습일지 짐작할 수 있습니다.
이 중 70%는 작고 차가운 붉은 왜성으로, M 왜성 이라고도 합니다 . 2013년에 발표된 자세한 외계 행성 조사에 따르면 M 왜성의 41%가 "골디락스" 구역에서 행성을 공전하는 것으로 추정됩니다. 이 구역은 행성이 액체 물을 지탱할 수 있는 적절한 온도를 갖는 거리입니다.
하지만 이 행성들은 액체 물을 보유할 수 있는 잠재력만 가지고 있습니다 . 우리는 아직 그 중 어느 행성이 실제로 물을 가지고 있는지, 더군다나 생명체가 있는지 알지 못합니다. 그래도 M 왜성의 골디락스 구역에만 287억 개의 행성이 있습니다. 우리 태양과 같은 다른 유형의 별은 고려하지 않은 것입니다.
M 왜성의 거주 가능 구역을 공전하는 암석 행성을 M 지구라고 합니다. M 지구는 근본적으로 우리 지구와 다릅니다. 첫째, M 왜성은 태양보다 훨씬 차가워서 가까이에 있어서 행성의 별의 중력이 엄청나게 강합니다.
별의 중력은 행성의 가까운 쪽을 먼 쪽보다 더 강하게 끌어당기고, 마찰을 만들어 행성의 회전을 억누르고 늦추어 회전과 궤도가 동기화될 때까지 에온에 걸쳐 회전을 늦춥니다. 이는 대부분의 M-지구가 조석 고정되어 있을 가능성이 높다는 것을 의미하는데, 이는 한쪽 반구가 항상 태양을 향하고 다른 반구는 항상 태양을 향하지 않는 것입니다.
조석 고정 행성의 1년은 하루와 같은 길이입니다. 달은 지구에 조석 고정되어 있기 때문에 우리는 항상 달의 한 면만 보고 반대편은 보지 못합니다 .
조석 고정 행성은 이국적으로 보일 수 있지만, 잠재적으로 거주 가능한 행성 대부분은 아마도 이와 같을 것입니다 . 우리의 가장 가까운 행성 이웃인 Proxima Centauri b (4광년 떨어진 Alpha Centauri 계에 위치)는 아마도 조석 고정 M-Earth일 것입니다.
그렇다면 우리 지구와 달리 M-Earth에는 낮도, 밤도, 계절도 없습니다. 하지만 박테리아에서 인간에 이르기까지 지구의 생명체는 낮과 밤의 주기에 맞춰진 일주기 리듬을 가지고 있습니다.
수면은 가장 분명한 것일 뿐입니다. 일주기는 생화학, 체온, 세포 재생, 행동 등에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 아침에 예방 접종을 받은 사람은 오후에 예방 접종을 받은 사람보다 더 많은 항체를 생성합니다 . 면역 체계의 반응성이 하루 종일 다르기 때문입니다.
우리는 비활동과 재생의 기간이 생명에 얼마나 중요한지 확실히 알지 못합니다. 어쩌면 순환적 시간 없이 진화한 존재는 쉬지 않고 계속 움직일 수 있을지도 모릅니다.
우리의 추측을 뒷받침하기 위해, 우리는 동굴에 사는 생물, 심해 생물, 지각과 인체와 같이 어두운 환경에 사는 미생물 등 햇빛에서 멀리 떨어진 곳에서 번성하는 지구의 유기체를 살펴볼 수 있습니다 .
이러한 생명체 중 다수는 빛 이외의 자극에 동기화된 생체 리듬을 가지고 있습니다. 벌거벗은 두더지쥐는 평생 땅속에서 지내며 태양을 본 적이 없지만, 일 주기 시계는 기온과 강우량의 일과 계절 주기에 맞춰져 있습니다 . 심해 홍합 과 열수구 새우는 조수와 동기화됩니다.
인간의 장에 사는 박테리아는 숙주의 멜라토닌 변동과 동기화됩니다 . 멜라토닌은 어둠에 반응하여 신체가 생성하는 호르몬입니다.
열풍구, 습도 변동 및 환경 화학 또는 전류의 변화로 인한 온도 변화는 모두 유기체의 생물 진동을 유발할 수 있습니다. 이는 생체 리듬이 본질적인 이점이 있음을 암시합니다.
최근 연구에 따르면 M-Earth는 일과 계절을 대체하는 주기를 가질 수 있습니다. 과학자들은 이러한 의문을 연구하기 위해 기후 모델을 조정하여 M-Earth의 환경이 어떻게 생겼을지 시뮬레이션했습니다. 여기에는 이웃 행성인 Proxima Centauri b도 포함됩니다 .
이러한 시뮬레이션에서 M-Earth의 낮과 밤의 대비는 지구의 제트기류가 구부러지고 구불구불하게 움직이는 것과 같은 바람과 대기파의 빠른 제트를 생성하는 것으로 보입니다. 행성에 물이 있다면 낮에는 번개가 가득한 두꺼운 구름이 형성될 것입니다 .
바람, 대기파, 구름 사이의 상호작용은 기후를 다른 상태 사이에서 변화시켜 온도, 습도, 강우량에 규칙적인 주기를 일으킬 수 있습니다 . 이러한 주기의 길이는 행성마다 수십에서 수백 일의 지구일로 다르지만, 회전 주기와는 관련이 없습니다. 별이 이러한 행성의 하늘에 고정되어 있는 동안 환경은 변할 것입니다.
아마도 M-Earths의 생명체는 이러한 주기에 맞춰 생체 리듬을 진화시킬 것입니다. 만약 일주기 시계가 내부 생화학적 진동을 조직한다면, 그럴 수밖에 없을 것입니다.
아니면 진화론은 더 이상한 해결책을 찾을지도 모른다. 우리는 지구의 낮에 살고, 밤으로 이동하여 휴식을 취하고 재생하는 종을 상상할 수 있다. 시간 대신 공간 속의 일주기 시계.
이 생각은 우리에게, 만약 생명체가 저 밖에 존재한다면, 우리가 알지 못했던 가정을 뒤집을 것이라는 것을 상기시켜줍니다. 유일한 확실한 것은 그것이 우리를 놀라게 할 것이라는 것입니다.
'소식 > 해외' 카테고리의 다른 글
| 프라하, 조직적인 야간 술집 순례 금지 (6) | 2024.10.16 |
|---|---|
| 해리스나 트럼프? 중국인들이 미국 선거에서 원하는 것 (5) | 2024.10.16 |
| 외계 바다에서의 삶은 어떨까 (3) | 2024.10.15 |
| 아프리카 국가들은 우주에 위성을 발사하기 위해 경쟁한다 (2) | 2024.10.15 |
| 일론 머스크, 아이 로봇 감독 디자인 표절 혐의 (7) | 2024.10.15 |
댓글