Исследование европейских ученых показало, что споры Aspergillus niger смогут выжить на этих экзопланетах.
Как известно, Проксима Центавра является ближайшей к Солнечной системе звездой и находится всего в 4,2 световых годах от Земли. Маленькие и холодные красные карлики M-типа, такие как Проксима Центавра, составляют около 70 процентов звезд Млечного Пути.
Насколько обитаемы экзопланеты М-карликов? Для ответа на этот вопрос исследователи применили моделирование поверхностных условий на планете и изучили роли меланинов в выживании спор Aspergillus niger под действием экзопланетного излучения.
Подтверждение обитаемости экзопланет остается сложной задачей из-за больших расстояний, отделяющих Землю от других звезд. Поэтому, используя знания биологии и астрофизики, ученые изучили обитаемость экзопланет М-карликов, смоделировав температуру их поверхности и дозы вспышечного ультрафиолетового и рентгеновского излучения, взяв марсианскую атмосферу в качестве модели атмосферной защиты.
В результате анализа моделей звездных систем Проксима Центавра и TRAPPIST-1, выяснилось, что экзопланеты Проксима b и TRAPPIST-1 e, скорее всего, будут иметь температуры, совместимые с жидкой водой на поверхности, а также терпимую радиационную среду.
Результаты моделирования были использованы в качестве основы для микробиологических экспериментов по оценке выживаемости спор богатого меланином гриба Aspergillus niger к экзопланетоподобному излучению (УФ-С и рентгеновским лучам). Результаты показали, что споры A.niger могут выдерживать супервспышки на М-карликовых планетах, когда они защищены марсианской атмосферой или тонким слоем почвы или воды.
Споры с дефицитом меланина, суспендированные в растворе, богатом меланином, показали более высокую выживаемость и эффективность прорастания по сравнению с растворами без меланина. В целом, модели, разработанные в этой работе, создают основу для микробиологических исследований в области изучения обитаемости.
Также в работе была показана важность многофункциональных молекул, таких как меланины, в радиационной защите за пределами Земли.
Меланины широко распространены в растительных и животных тканях, а также у простейших. Они определяют окраску кожи и волос, например масти лошадей, цвет перьев птиц, чешуи рыб, кутикул насекомых. Меланины поглощают ультрафиолетовые лучи и этим защищают ткани глубоких слоёв кожи от лучевого повреждения, защищают хранящуюся в ядрах клеток генетическую информацию, предотвращают злокачественное перерождение клетки под действием ультрафиолета.
Автор: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti.space)
Научная статья: How habitable are M-dwarf Exoplanets? Modeling surface conditions and exploring the role of melanins in the survival of Aspergillus niger spores under exoplanet-like radiation (Насколько обитаемы экзопланеты М-карликов? Моделирование поверхностных условий и изучение роли меланинов в выживании спор Aspergillus niger под воздействием экзопланетного излучения). 06.03.2024.
Afonso Mota (1, 2), Stella Koch (1), Daniel Matthiae (3), Nuno Santos (2, 4) and Marta Cortesão (1)
- Aerospace Microbiology Research Group, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany
- Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal
- Biophysics Research Group, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany
- Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Rua do Campo Alegre, 4169-007 Porto, Portugal