外星球上的生命可能不会经历白天和黑夜

外星人会睡觉吗?你可能认为睡眠是理所当然的，但研究表明，许多可能进化出生命的行星没有昼夜循环。这很难想象，但在地球无光的栖息地、地下深处或海底，确实有生物生活，这让我们可以想象没有昼夜节律的外星生命可能是什么样的。

我们的银河系中有数十亿颗可能适合居住的行星。我们是如何得出这个数字的?银河系有1000亿到4000亿颗恒星。

其中70%是微小的低温红矮星，也称为M型矮星。2013年发表的一项详细的系外行星调查估计，41%的M型矮星在其“宜居带”内有一颗行星绕行，在这个距离内，行星的温度适宜液态水的存在。

不过，这些行星只可能存在液态水。我们还不知道它们中是否有水，更不用说生命了。不过，仅在M型矮星的宜居带中就有287亿颗行星。这甚至还没有考虑其他类型的恒星，比如我们自己的黄色太阳。

在M型矮星宜居带内运行的岩石行星被称为M型地球。M型地球与我们的地球有着根本的不同。首先，由于M型矮星比太阳温度低得多，它们距离太阳很近，这使得恒星对行星的引力非常强大。

恒星的引力在行星近侧的拉力比远侧更大，产生的摩擦力会阻碍行星的自转，并使其在数万年内减慢速度，直到自转和轨道同步。这意味着大多数M地球可能被潮汐锁定，即一个半球始终面向太阳，而另一个半球始终背对太阳。

潮汐锁定行星的一年与一天的长度相同。月球被潮汐锁定在地球上，这就是为什么我们总是只看到月球的一面，而永远看不到它的阴暗面。

潮汐锁定的行星可能看起来很奇特，但大多数潜在宜居行星可能都是这样的。我们最近的行星邻居，比邻星b(位于半人马座阿尔法星系统，距离我们4光年)，可能是一颗潮汐锁定的M地球。

与我们的地球不同，M-Earths没有白天、夜晚和季节。但地球上的生命，从细菌到人类，都有与昼夜循环相协调的昼夜节律。

睡眠只是其中最明显的一种。昼夜节律会影响生物化学、体温、细胞再生、行为等等。例如，早上接种疫苗的人比下午接种疫苗的人产生更多的抗体，因为免疫系统的反应性在一天中会发生变化。

我们并不清楚静止和再生周期对生命有多重要。也许那些没有时间循环的生物可以一直不停地活动，永远不需要休息。

为了支持我们的推测，我们可以观察地球上远离日光生存的生物，例如穴居生物、深海生物以及在黑暗环境中(如地壳和人体)的微生物。

许多这样的生命形式确实有生物节律，与光以外的刺激同步。裸鼹鼠一生都在地下生活，从未见过太阳，但它们的生物钟与温度和降雨的每日和季节性循环相协调。深海贻贝和热泉虾与海洋潮汐同步。

人类肠道内的细菌与宿主体内褪黑激素的波动同步。褪黑激素是人体在黑暗环境下产生的一种激素。

热源引起的温度变化、湿度波动以及环境化学或水流变化都可能引发生物体内的生物振荡。这暗示生物节律具有内在的益处。

最近的研究表明，M地球可能有周期来取代白天和季节。为了研究这些问题，科学家们调整了气候模型来模拟M地球的环境，包括我们的邻居比邻星b。

在这些模拟中，日面和夜面之间的对比似乎会产生快速的风和大气波，就像导致地球急流弯曲和蜿蜒的那些一样。如果这颗行星有水，日面可能会形成充满闪电的厚云。

风、大气波和云之间的相互作用可能会使气候在不同状态之间转变，导致温度、湿度和降雨出现规律的循环。这些循环的长度因行星而异，从几十到几百个地球日不等，但与行星的自转周期无关。虽然恒星在这些行星的天空中保持固定，但环境将发生变化。

也许M-Earths上的生命会进化出与这些周期同步的生物节律。如果生物钟能够组织内部生化振荡，那么它可能不得不这样做。

或者，进化会找到一个更奇怪的解决方案。我们可以想象，一些物种生活在行星的白天，然后迁移到夜间休息和再生。一个在空间而不是时间上的昼夜节律时钟。

这个想法应该提醒我们，如果外星生命存在，它将颠覆我们不知道的假设。唯一可以确定的是，它将让我们感到惊讶。