Учёные предложили оценивать перспективность поиска внеземной жизни по количеству углерода, вовлечённого в биологические процессы на планете. Такой подход описал Кристофер Доути из Университета Северной Аризоны вместе с соавторами в статье для International Journal of Astrobiology. Исследователи считают, что этот показатель может приблизительно отражать число поколений организмов и степень развития жизни.
Ранее главным ориентиром часто служил возраст звезды. Предполагалось, что планеты у более старых светил дольше существовали и потому имели больше времени для появления сложных организмов и разума. Однако условия на разных планетах, как и в разных областях Земли, могут существенно различаться.
На Земле тёплые и влажные тропики с большим количеством солнечного света способствуют появлению новых видов быстрее, чем холодные полярные регионы. Биологи связывают это с гипотезой скорости эволюции: активная жизнь поддерживает крупные популяции, увеличивает число поколений и ускоряет накопление мутаций. Доути и его коллеги применили эту логику к планетарному масштабу, используя показатель чистой первичной продукции — объём углерода, который фотосинтезирующие организмы ежегодно превращают в органическое вещество.
Для оценки метода исследователи обратились к истории Земли. За первые три миллиарда лет её океаны населяли главным образом одноклеточные организмы, фиксировавшие углерод с относительно низкой скоростью. До кембрийского взрыва, произошедшего около 500 миллионов лет назад, суммарный объём углерода, закреплённого биологическими системами, составлял примерно 2,4×1025 грамма, а к появлению предков современного человека этот показатель вырос до 9,4×1025 грамма.
Среди 29 подтверждённых каменистых экзопланет две попали в условную категорию миров, где могла бы развиться разумная жизнь. Наивысший результат получил K2-3d, расположенный примерно в 143 световых годах от Земли: его чистая первичная продукция оценивается в 1,74 земного уровня. Ещё одним кандидатом стала GJ 1061c на расстоянии около 12 световых лет, получающая примерно на 45% больше энергии звезды, чем Земля; её возраст оценивается в 7 миллиардов лет, а показатель фиксации углерода — в 1,03 земного.
TRAPPIST-1e, напротив, оказался менее подходящим для появления сложной жизни. Планета обращается к красному карлику синхронно, поэтому одна её сторона постоянно освещена, а другая не получает света для фотосинтеза; кроме того, звезда преимущественно излучает в инфракрасном диапазоне, который плохо проникает в воду. Климатические модели также указывают на ограниченное количество осадков. Авторы подчёркивают, что расчёты не доказывают существование развитых цивилизаций на K2-3d или GJ 1061c, а сам метод основан на спорных допущениях, включая вопрос о пригодности приливно заблокированных планет и постепенном характере эволюции. Работа, опубликованная в International Journal of Astrobiology, предлагает учитывать накопленное связывание углерода при выборе целей для будущих телескопических наблюдений.