Инопланетные формы жизни могут светиться эффектными красными, голубыми и зелеными цветами, чтобы защитить себя от звездных вспышек ультрафиолетового (УФ) излучения. И этот светящийся свет может быть тем, как мы их находим, согласно новому исследованию.
Большинство из потенциально обитаемых экзопланет, которые мы знаем о орбитальных красных карликах - самый распространенный тип звезд в нашей галактике и самые маленькие, самые крутые звезды во вселенной. И поэтому красные карлики, такие как Проксима Центавра или TRAPPIST-1, находятся на переднем крае поиска жизни. Но если внеземная жизнь существует на этих планетах, у них есть большая проблема.
Красные карлики часто вспыхивают или испускают вспышку ультрафиолетового излучения, которое может нанести вред жизни на планетах вокруг него. «Многие из потенциально обитаемых близлежащих планет, которые мы начинаем находить, скорее всего, являются мирами с высоким УФ-излучением», - сказал ведущий автор книги Джек О'Мэлли-Джеймс, научный сотрудник Корнелльского центра астрофизики и планетологии. Итак, «мы пытались придумать, как жизнь может справиться с высокими уровнями ультрафиолетового излучения, которые мы ожидаем на планетах, вращающихся вокруг звезд красных карликов».
По словам О'Мэлли-Джеймса, организмы на нашей собственной планете защищают себя от ультрафиолетового излучения различными способами: под землей, под водой или с помощью солнцезащитных пигментов. Но есть один способ, которым жизнь на Земле имеет дело с ультрафиолетом, который также сделал бы жизнь «легче» обнаружить - биофлуоресценция.
По его словам, некоторые кораллы на нашей планете защищают себя от ультрафиолетовых лучей солнца. Их клетки часто содержат белок или пигмент, который после воздействия ультрафиолета может поглощать часть энергии каждого фотона, заставляя его перемещаться на более длинную и безопасную длину волны. Например, некоторые кораллы могут преобразовывать невидимый ультрафиолетовый свет в видимый зеленый свет.
О'Мэлли-Джеймс и его команда проанализировали флуоресценцию, создаваемую коралловыми пигментами и белками, а затем использовали ее для моделирования типов света, который может излучать жизнь на планетах, вращающихся вокруг красных карликов. Они объясняют различные особенности потенциальных экзопланет, такие как облачный покров. Оказалось, что безоблачная планета, покрытая флуоресцирующими существами, может вызвать временное изменение яркости, которое потенциально можно обнаружить. Более того, поскольку красные карлики не такие яркие, как наше солнце, они не будут маскировать эти потенциальные биосигнатуры или признаки жизни.
Но «для того, чтобы у нас был шанс обнаружить биофлуоресценцию на планете, большая часть планеты должна быть покрыта любыми существами, которые флуоресцируют», сказал О'Мэлли-Джеймс. Более того, у нас пока нет достаточно сильных телескопов, чтобы обнаружить даже планету, где каждый дюйм ее поверхности покрыт светящимися существами.
Но следующее поколение телескопов, таких как Европейский экстремально большой телескоп, может обнаружить эти проблески жизни, сказал он. Даже с этими телескопами эти экзопланеты были бы лишь слабыми световыми пятнами, но инструменты могли бы тогда декодировать, сколько испускается красный, зеленый или инфракрасный свет. Например, если бы внеземные организмы светились зеленым, то количество зеленого света во время вспышки увеличилось бы.
Тем не менее, по его словам, свечение должно быть «очень ярким», чтобы мы могли его обнаружить.
«Мы не видим такой сильной флуоресценции на Земле, потому что у нас нет такого высокого уровня ультрафиолета на нашей поверхности». Новое исследование также предполагает, что жизнь на планетах, вращающихся вокруг красных карликов, развила бы очень яркую флуоресценцию за миллионы лет, сказал он.
Следующим возможным шагом было бы подвергнуть биофлуоресцентную жизнь на Земле ультрафиолетовому излучению в лаборатории и посмотреть, происходит ли этот тип эволюции в небольшом масштабе. Если это произойдет, следующие поколения организмов будут флуоресцировать более ярко, сказал он. «И более долгосрочным следующим шагом было бы начать поиск биофлуоресценции в других мирах».
Если бы в один прекрасный день мы могли бы поехать на одну из этих светящихся планет, это было бы «намного более захватывающим зрением», сказал он. Находясь рядом с космическим кораблем, мы увидели нечто, похожее на «сверхзаряженное северное сияние, покрывающее поверхность планеты».
Результаты были опубликованы 13 августа в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества».
