Als er leven is, wordt het ritme ervan misschien wel gedicteerd door eb en vloed.

Waarschijnlijk hebben de meeste – zo niet alle – TRAPPIST 1-planeten een gebonden rotatie. Hierdoor zou steeds dezelfde zijde van de planeten gericht zijn op de moederster. Het betekent dat het op de ene zijde van de planeten altijd dag en op de andere permanent nacht is. Geen van beide zijden zijn daarmee geschikt voor leven: op de dagzijde is het te warm (de planeten staan hartstikke dicht bij hun ster) en op de nachtzijde is het te koud. Alleen in het grensgebied tussen de dag- en nachtzijde kan in theorie leven bestaan. Maar wanneer we filosoferen op leven in dit transitiegebied, dan ontstaat er al snel een probleem.

Biologische klok
De meeste organismen op aarde hebben namelijk een interne klok, die ook wel biologisch klok wordt genoemd. “Misschien wel het bekendst zijn de circadiane klokken die een cyclus van ongeveer 24 uur hebben,” zo schrijven de onderzoekers in hun paper. “Op aarde wordt het circadiaan ritme van de meeste zoogdieren en andere organismen gereguleerd door de cyclus van licht en duisternis (…) Wanneer we onze aandacht richten op planeten rond M-klasse dwergsterren die een synchrone rotatie kennen, komen we voor een belangrijk verschil (tussen deze planeten en de aarde, red.) te staan, namelijk: de afwezigheid van de cyclus van licht en duisternis. Dit roept direct een vraag op: hoe worden de ‘dagelijkse’ ritmes en biologische klok gereguleerd?”

Een cruciaal ritme
Het is een goede vraag. Want het vele onderzoek dat naar de biologische klok van aardse organismen is gedaan, wijst erop dat deze interne klok van cruciaal belang is voor tal van biologische processen, waaronder de voortplanting. Ook zijn er sterke aanwijzingen dat biologische klokken al geëvolueerd zijn in de eencelligen die in de prille historie van de aarde op onze planeet te vinden waren. Stuk voor stuk aanwijzingen dat de biologische klok onlosmakelijk verbonden is met het leven (zoals wij dat kennen). En het is dan ook lastig voor te stellen dat leven op andere planeten kan ontstaan zonder een dergelijk biologisch ritme.

Getijden
En dat brengt ons dan weer bij de planeten van TRAPPIST-1 die dus geen dag- en nachtcyclus hebben. Hoe komen eventuele organismen op deze planeten aan een intern ritme? De onderzoekers komen met een interessant antwoord op die vraag. Ze denken dat getijden op deze planeten de organismen aan een biologische klok helpen.

In zee
Wanneer een planeet wiens ene zijde altijd op de moederster gericht is een elliptische baan heeft, varieert de afstand tot de moederster terwijl de planeet een baan rond die moederster voltooit, sterk. Het ene moment is de invloed van de zwaartekracht van de ster groter dan het andere moment. Hierdoor kunnen – als een planeet water bezit – getijden ontstaan. In het geval van de planeten die rond TRAPPIST-1 draaien, zijn die getijden waarschijnlijk veel heftiger dan op aarde, zo stellen de onderzoekers. “Zeker in de afwezigheid van de cyclus van licht en duisternis kan de getijdencyclus de biologische klok instellen en de biologische eigenschappen van het ecosysteem tot op cellulair niveau reguleren,” zo schrijven de onderzoekers. Ze benadrukken dat dit alleen geldt voor dieren die het grootste deel van hun tijd in het water doorbrengen. “De invloed op levensvormen die op het land wonen, is minimaal.” Het idee dat getijden de biologische klok van organismen op andere planeten op gang brengt, klinkt misschien wat vergezocht. Maar ook op aarde zijn er dieren met een biologische klok die geleid wordt door de getijden. Je moet dan bijvoorbeeld denken aan bepaalde soorten krabben.

Wanneer we in de toekomst de leefbaarheid van bepaalde planeten beoordelen, moeten we dus wellicht ook rekening houden met de getijden. Deze kunnen organismen niet alleen aan een biologisch ritme helpen, maar tevens het ontstaan van leven bespoedigen (doordat er reuring ontstaat in de wateren en elementen gemixt en verplaatst worden). Bovendien kunnen de getijden het detecteren van leven wellicht gemakkelijker maken. Getijden kunnen resulteren in hoge golven die leiden tot het opwellen van voedingsstoffen en de groei van algen. En die algen kunnen we wellicht – doordat ze het licht van de moederster op een speciale manier reflecteren – detecteren.