اغلب سیاره‌های فراخورشیدی احتمالا روز و شب ندارند
سیاره‌های بیگانه احتمالا برخلاف تصور ما چرخه شبانه‌روزی ندارند و این روند می‌تواند تاثیری چشمگیر بر تکامل حیات احتمالی در این سیاره‌ها داشته باشد؛ تصور نبود روز و شب دشوار است، اما همین حالا روی زمین موجوداتی در زیستگاه‌های بدون نور در اعماق یا بستر دریا زندگی می‌کنند و چشم‌اندازی از حیات بیگانه بدون وجود ریتم شبانه‌روزی را می‌دهند.
حیات در سیاره‌های بدون ریتم شبانه‌روزی
کهکشان راه شیری بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد ستاره دارد که هفتاد درصد آن را ستاره‌های سرد و کوچک کوتوله سرخ (Red Dwarf) یا کوتوله‌های M تشکیل می‌دهند؛ براساس یک بررسی دقیق روی سیاره‌های فراخورشیدی در سال ۲۰۱۳، تقریبا ۴۱ درصد از ستاره‌های کوتوله سرخ دارای یک سیاره در کمربند حیات خود هستند که از دمای مناسب برای پشتیبانی از آب مایع برخوردار است؛ بنابراین این سیاره‌ها ظرفیت میزبانی آب مایع را دارند و احتمالا میلیاردها سیاره سکونت‌پذیر در کهکشان راه شیری وجود دارند.
هنوز مشخص نیست کدام یک از سیاره‌های فراخورشیدی کشف شده، آب مایع دارند. با این حال ۲۸.۷ میلیارد سیاره تنها در کمربند حیات کوتوله‌های سرخ قرار دارند؛ در حالی که حتی آمار دیگر انواع ستاره‌ها مثل خورشید در نظر نگرفته‌ایم.
سیاره‌های سنگی که در کمربند حیات یک کوتوله M قرار دارند، زمین‌های M نامیده می‌شوند که تفاوت‌هایی بنیادی با سیاره زمین در منظومه شمسی دارند؛ یکی از تفاوت‌ها این است که ستاره‌های کوتوله M از خورشید بسیار سردتر هستند؛ همچنین زمین‌های M در فاصله نزدیکی از ستاره خود قرار دارند و به همین دلیل تاثیر گرانشی ستاره بر آن‌ها قوی است.
گرانش ستاره، نیروی شدیدتری را بر سمت نزدیک سیاره نسبت به سمت دور آن وارد می‌کند که با ایجاد این اصطکاک، چرخش وضعی و انتقالی سیاره به دور خود کند می‌شود. به این ترتیب زمین‌های M احتمالا دارای قفل کشندی هستند، به طوری که یک نیم‌کره آن‌ها همیشه رو به ستاره و نیم‌کره دیگر همیشه پشت به آن قرار دارد. کره ماه نیز نسبت به سیاره زمین دارای قفل کشندی است؛ به همین دلیل همیشه یک روی آن را می‌بینیم و نمی‌توانیم سمت پنهانش را رصد کنیم.
سیاره‌ای که در وضعیت قفل کشندی به سر می‌برد عجیب به نظر می‌رسد، اما اغلب سیاره‌های سکونت‌پذیر احتمالی از این نوع هستند. نزدیک‌ترین همسایه سیاره‌ای زمین، پروکسیما قنطورس بی (Proxima Centauri b) که در منظومه آلفا قنطورس (Alpha Centauri) در فاصله چهار سال نوری از زمین قرار دارد و احتمالا یک زمین M با قفل کشندی است.
وضعیت حیات در سیاره‌های فراخورشیدی بدون ریتم‌های شبانه‌روزی
در نتیجه، زمین‌های M برخلاف سیاره زمین هیچ روز یا شب و حتی فصلی ندارند، اما حیات زمینی از باکتری‌ها گرفته تا انسان‌ها ریتم‌های شبانه‌روزی متناسب با چرخه روز و شب دارند. خواب یکی از بارزترین پیامدهای ریتم شبانه‌روزی است.
چرخه شبانه‌روزی بر بیوشیمی، دمای بدن، بازسازی سلول‌ها، رفتار و بسیاری از موارد دیگر تاثیر می‌گذارد؛ برای مثال افرادی که هنگام صبح واکسیناسیون دریافت می‌کنند، آنتی‌بادی بیشتری نسبت به افرادی که در بعدازظهر واکسن می‌زنند، تولید می‌کنند؛ زیرا پاسخگویی سیستم ایمنی بدن در طول روز متفاوت است.
شاید موجوداتی که بدون زمان چرخه‌ای تکامل یافته‌اند، هرگز نیازی به استراحت نداشته باشند، مانند موجودات زنده زمینی در غارها، اعماق دریا و موجودات زنده میکروسکوپی در محیط‌های تاریک مثل پوسته زمین و بدن انسان که در فضایی دور از نور روز رشد می‌کنند.
بسیاری از شکل‌های حیات دارای ریتم‌هایی زیستی هستند که با محرک‌هایی غیر از نور هماهنگ می‌شوند؛ به عنوان مثال موش‌های حفار کل زندگی خود را زیر زمین می‌گذرانند و هرگز خورشید را نمی‌بینند، اما ساعت‌های شبانه‌روزی آن‌ها متناسب با چرخه‌های روزانه و فصلی دما و بارش باران است؛ همچنین صدف‌های دو‌کپه‌ای اعماق دریا و میگوهای چاه‌های گرمایی با جزر و مدهای اقیانوسی هماهنگ می‌شوند.
باکتری‌هایی موجود در شکم انسان با نوسان‌های ملاتونین در بدن میزبان هماهنگ می‌شوند؛ ملاتونین هورمونی در بدن است که در واکنش به تاریکی تولید می‌شود که تغییرات دمایی، نوسان‌های رطوبت و تغییرات شیمیایی و جریان‌های محیطی همه می‌توانند نوسان‌های زیستی را در بدن موجودات زنده رقم بزنند.
براساس پژوهش‌‌های جدید، زمین‌های M می‌توانند دارای چرخه‌های جایگزین برای روزها و فصل‌ها باشند. دانشمندان برای ارزیابی روزها و فصل‌ها در سیاره‌های بیگانه، مدل‌هایی اقلیمی را برای شبیه‌سازی محیط زمین‌های M و سیاره‌هایی مثل پروکسیما قنطورس بی تطبیق داده‌اند.
براساس شبیه‌سازی‌ها، تضاد بین سمت شب و روز سیاره‌ها باعث تولید تندبادها و جریان‌های جوی مشابه جریان تندباد زمین می‌شود. اگر سیاره‌ای آب داشته باشد، سمت روز آن احتمالا دارای ابرهای ضخیم مملو از رعد و برق است.
برهم‌کنش بین بادها، امواج جوی و ابرها می‌تواند وضعیت اقلیم را تغییر دهد و باعث تولید چرخه‌های منظم دمایی، رطوبت و بارش باران شود. طول این چرخه‌ها بسته به وضعیت سیاره از صدها تا هزاران روز زمینی متغیر است، اما ربطی به دوره چرخش سیاره ندارد. با این که ستاره‌ها در آسمان این سیاره‌ها ثابت باقی می‌مانند، محیط تغییر می‌کند.
شاید حیات روی زمین‌های M متناسب با ریتم‌های زیستی و چرخه‌های اقلیمی تکامل پیدا کند یا شاید تکامل به راه‌حلی عجیب‌تر برسد، مثلا گونه‌هایی که در سمت روز سیاره زندگی می‌کنند برای استراحت به سمت شب بروند و خود را احیا کنند.