Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. La pubblicazione ha contribuito all’articolo sulle voci esperte di Space.com: Opinioni e approfondimenti. Maureen Cohen è un ricercatore post-dottorato nella modellazione climatica globale di Venere presso The Open University. Gli alieni dormono? Potresti dare per scontato il sonno, ma le ricerche suggeriscono che molti pianeti che potrebbero ospitare la vita non hanno un ciclo giorno-notte. È difficile da immaginare, ma esistono organismi che vivono negli habitat privi di luce della Terra, nelle profondità sotterranee o sul fondo del mare, che ci forniscono un’idea di come potrebbe essere la vita aliena senza un ritmo circadiano.

Ci sono miliardi di pianeti potenzialmente abitabili nella nostra galassia. Come arriviamo a questo numero? La Via Lattea ha tra 100 miliardi e 400 miliardi di stelle. Il settanta percento di queste sono piccole e fresche nane rosse, note anche come nane di tipo M. Un’indagine dettagliata sugli esopianeti pubblicata nel 2013 ha stimato che il 41% delle stelle nane M ha un pianeta che orbita nella propria “zona Goldilocks”, la distanza alla quale il pianeta ha la temperatura giusta per sostenere acqua liquida. Tuttavia, questi pianeti hanno solo il potenziale di ospitare acqua liquida, non sappiamo ancora se alcuno di essi abbia effettivamente acqua, tanto meno vita. Tuttavia, si tratta di 28,7 miliardi di pianeti nelle zone Goldilocks delle nane M, senza considerare altri tipi di stelle come il nostro sole giallo.

I pianeti rocciosi che orbitano nella zona abitabile di una nana M sono chiamati M-Earths. Gli M-Earths differiscono dalla nostra Terra in modi fondamentali. Per prima cosa, poiché le nane M sono molto più fredde del sole, sono più vicine, il che rende la forza gravitazionale della stella sul pianeta immensamente forte. Attualità spaziali, ultime notizie su lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e altro! La gravità della stella attira con più forza il lato vicino del pianeta rispetto al lato lontano, creando attrito che resiste e rallenta la rotazione del pianeta nel corso di eoni fino a quando rotazione e orbita non sono sincronizzate. Ciò significa che la maggior parte degli M-Earths sono probabilmente bloccati marealmente, il che significa che un emisfero è sempre rivolto verso il sole mentre l’altro è sempre rivolto lontano.

L’anno di un pianeta bloccato marealmente ha la stessa lunghezza del suo giorno. La luna è bloccata marealmente rispetto alla Terra, ed è per questo che vediamo sempre solo un lato della luna e mai il suo lato opposto. Un pianeta bloccato marealmente può sembrare esotico, ma la maggior parte dei pianeti potenzialmente abitabili è probabilmente simile a questo. Il nostro vicino planetario più prossimo, Proxima Centauri b (situato nel sistema di Alpha Centauri a quattro anni luce di distanza), è probabilmente un M-Earth bloccato marealmente.

A differenza della nostra Terra, quindi, gli M-Earths non hanno giorni, notti e stagioni. Ma la vita sulla Terra, dai batteri agli esseri umani, ha ritmi circadiani sintonizzati con il ciclo giorno-notte. Il sonno è solo il più ovvio di questi. Il ciclo circadiano influisce sulla biochimica, la temperatura corporea, la rigenerazione cellulare, il comportamento e molto altro. Ad esempio, le persone che ricevono vaccinazioni al mattino sviluppano più anticorpi rispetto a coloro che le ricevono nel pomeriggio, poiché la reattività del sistema immunitario varia durante la giornata. Non sappiamo con certezza quanto siano importanti i periodi di inattività e rigenerazione per la vita. Forse gli esseri che si sono evoluti senza un tempo ciclico possono semplicemente continuare a avanzare, senza mai aver bisogno di riposo.

Per informarci sulla nostra speculazione, possiamo osservare organismi sulla Terra che prosperano lontano dalla luce solare, come gli abitanti delle caverne, la vita nelle profondità marine e i microorganismi in ambienti bui come la crosta terrestre e il corpo umano. Molti di questi esseri viventi hanno dei bioritmi, sincronizzati a stimoli diversi dalla luce. I ratti talpa senza pelliccia trascorrono tutta la loro vita sottoterra, senza mai vedere il sole, ma hanno orologi circadiani sintonizzati sui cicli quotidiani e stagionali di temperatura e precipitazioni. Le cozze del profondo mare e gamberetti delle fumarole termali si sincronizzano con le maree oceaniche. I batteri presenti nell’intestino umano si sincronizzano con le fluttuazioni di melatonina nel loro ospite. La melatonina è un ormone che il tuo corpo produce in risposta all’oscurità. Le variazioni di temperatura causate da fumarole termiche, le fluttuazioni di umidità e i cambiamenti nella chimica ambientale o nelle correnti possono tutti innescare bio-oscillazioni negli organismi. Questo suggerisce che i bioritmi abbiano benefici intrinseci.

Ricerche recenti mostrano che gli M-Earths potrebbero avere cicli che sostituiscono giorni e stagioni. Per studiare domande come queste, gli scienziati hanno adattato i modelli climatici per simulare come sarebbe l’ambiente su un M-Earth, incluso il nostro vicino Proxima Centauri b. In queste simulazioni, il contrasto tra il lato diurno e quello notturno sembra generare venti rapidi e onde atmosferiche simili a quelle che causano il vento a getto terrestre di piegarsi e ondeggiare. Se il pianeta ha acqua, il lato diurno probabilmente forma spesse nuvole piene di fulmini. Le interazioni tra venti, onde atmosferiche e nuvole possono spostare il clima tra diversi stati, causando cicli regolari di temperatura, umidità e precipitazioni. La lunghezza di questi cicli varierà da pianeta a pianeta, da decine a centinaia di giorni terrestri, ma non saranno correlati al suo periodo di rotazione. Mentre la stella rimane fissa nel cielo di questi pianeti, l’ambiente cambierà.

Forse la vita sugli M-Earths si evolverebbe con bioritmi sincronizzati a questi cicli. Se un orologio circadiano organizza le oscillazioni biochimiche interne, potrebbe essere necessario. O forse l’evoluzione troverebbe una soluzione ancora più strana. Potremmo immaginare specie che vivono sul lato diurno del pianeta e migrano verso il lato notturno per riposare e rigenerarsi. Un orologio circadiano nello spazio invece che nel tempo. Questo pensiero dovrebbe farci ricordare che, se la vita esiste là fuori, capovolgerà le assunzioni che non sapevamo di avere. L’unica certezza è che ci sorprenderà.