Obce formy życia mogą świecić spektakularnymi czerwieniami, błękitami i zieleniami, aby osłonić się przed gwiazdowymi rozbłyskami promieniowania ultrafioletowego (UV). Według tego nowego badania to świecące światło może być tym, jak je znajdziemy.
Większość potencjalnie nadających się do zamieszkania egzoplanet orbituje wokół czerwonych karłów - najczęstszego rodzaju gwiazdy w naszej galaktyce i najmniejszych, najfajniejszych gwiazd we wszechświecie. I tak czerwone karły, takie jak Proxima Centauri lub TRAPPIST-1, są na czele poszukiwań życia. Ale jeśli na tych planetach istnieje życie pozaziemskie, mają one poważny problem.
Czerwone karły często rozbłyskują lub wydzielają promieniowanie UV, które mogłoby zaszkodzić życiu na otaczających je planetach. „Wiele potencjalnie nadających się do zamieszkania pobliskich planet, które zaczynamy odkrywać, to prawdopodobnie światy o wysokim promieniowaniu UV” - powiedział główny autor Jack O'Malley-James, pracownik naukowy w Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science. Więc „próbowaliśmy wymyślić sposoby, w jakie życie mogłoby poradzić sobie z wysokim poziomem promieniowania UV, którego oczekujemy na planetach krążących wokół czerwonych karłów”.
Organizmy na naszej planecie chronią się przed promieniowaniem UV na różne sposoby: żyją pod ziemią, żyją pod wodą lub używają pigmentów chroniących przed słońcem, powiedział O'Malley-James. Ale istnieje jeden sposób, w jaki życie na Ziemi radzi sobie z promieniowaniem UV, które również ułatwiłoby jego wykrycie - biofluorescencja.
Powiedział, że niektóre koralowce na naszej planecie chronią się przed promieniami UV słońca. Ich komórki często zawierają białko lub pigment, które po wystawieniu na działanie promieni UV mogą absorbować część energii z każdego fotonu, powodując przesunięcie go na dłuższą i bezpieczniejszą długość fali. Na przykład niektóre koralowce mogą przekształcać niewidzialne światło UV w widzialne zielone światło.
O'Malley-James i jego zespół przeanalizowali fluorescencję wytwarzaną przez pigmenty koralowe i białka, a następnie wykorzystali to do modelowania rodzajów światła, które mogą być emitowane przez życie na planetach czerwonych karłów. Uwzględnili różne cechy potencjalnych egzoplanet, takie jak zachmurzenie. Okazało się, że bezchmurna planeta pokryta fluorescencyjnymi stworzeniami może spowodować chwilową zmianę jasności, która jest potencjalnie wykrywalna. Co więcej, ponieważ czerwone karły nie są tak jasne jak nasze słońce, nie maskowałyby tych potencjalnych biosignatur lub oznak życia.
Ale „abyśmy mieli szansę wykryć biofluorescencję na planecie, duża część planety musiałaby być przykryta przez wszystkie fluorescencyjne stworzenia” - powiedział O'Malley-James. Co więcej, nie mamy jeszcze teleskopów wystarczająco silnych, aby wykryć nawet planetę, na której każdy cal jej powierzchni pokryty jest świecącymi stworzeniami.
Powiedział jednak, że następna generacja teleskopów, taka jak Europejski Ekstremalnie Duży Teleskop, może wykryć te przebłyski życia. Nawet z tymi teleskopami te egzoplanety byłyby tylko słabymi punkcikami światła, ale przyrządy mogły wówczas rozszyfrować ilość emitowanego światła czerwonego, zielonego lub podczerwonego. Jeśli na przykład organizmy pozaziemskie świecą na zielono, wówczas ilość zielonego światła podczas rozbłysku wzrośnie.
Powiedział jednak, że blask musiałby być „bardzo jasny”, abyśmy mogli go wykryć.
„Nie widzimy fluorescencji, która jest tak silna na Ziemi, ponieważ nie mamy tak wysokich poziomów UV na naszej powierzchni”. Nowe badanie zakłada również, że życie na planetach krążących wokół czerwonych karłów ewoluowałoby z bardzo jasną fluorescencją przez miliony lat, powiedział.
Kolejnym możliwym krokiem byłoby wystawienie biofluorescencyjnego życia na Ziemi na promieniowanie UV w laboratorium i sprawdzenie, czy ten rodzaj ewolucji zachodzi na małą skalę. Powiedział, że jeśli tak się stanie, następne generacje organizmów będą jaśniały jaśniej. „Dalszym długoterminowym krokiem byłoby rozpoczęcie poszukiwania biofluorescencji na innych światach”.
Gdybyśmy kiedyś mogli podróżować na jedną z tych świecących planet, widok byłby „o wiele bardziej ekscytujący” - powiedział. Unosząc się na pobliskim statku kosmicznym, zobaczylibyśmy coś, co wyglądało jak „superładowane zorzę polarną pokrywającą powierzchnię planety”.
Odkrycia zostały opublikowane 13 sierpnia w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
