Fluorescence jako náznak mimozemského života?

Jemná světla by mohla naznačovat život na Proxima ba dalších blízkých dvojčatech Země

Biofluorescence mimozemských forem života mohla zradit jejich přítomnost na blízkých dvojčatech Země. © Cornell University
číst nahlas

Světelný signál života: Jemné osvětlení by mohlo odhalit, pokud existuje mimozemský život na pozemských exoplanetách v našem sousedství. Protože se mimozemské organismy mohly chránit fluorescencí proti tvrdým UV světlům svých hvězd - a tato fluorescence by byla viditelná pro budoucí dalekohledy, jak určili astronomové. Přišli s myšlenkou své studie, protože mnoho suchozemských organismů vykazuje tuto biofluorescenci.

Většina rostlin to dělá, některé žraloky a jiné mořské ryby a také korály: fluoreskují. Tato jemná záře je vytvořena, protože tyto organismy nesou chemické sloučeniny, které absorbují a stimulují vysokoenergetické záření přicházejícího slunečního světla. Když se vzrušené atomy vrátí zpět do svého základního stavu, uvolní přebytečnou energii jako viditelné nebo infračervené světlo s delší vlnovou délkou.

Biofluorescence mořských ryb. © Sparks et al / PLOS ONE, doi: 10.1371 / journal.pone.0083259, CC-by-sa 4.0

Pro mnoho rostlin a korálů slouží tato biofluorescence jako ochrana před UV zářením. Znovu vyzařováním části tvrdého záření ve formě nelichotivého světla brání vážnému poškození buněk. Tato fluorescence je příliš slabá na to, aby byla viditelná pouhým okem, ale senzory ze satelitů ji mohou detekovat z oběžné dráhy Země.

Bydlíte na Proxima Centauri ba co?

Zde přichází myšlenka Lisy Kalteneggerové a Jacka O'Malley-Jamese z Cornell University. Protože mají podezření, že i mimozemské formy života by mohly vyvinout tento druh adaptace na prostředí bohaté na UV záření. To by s největší pravděpodobností platilo pro exoplanety v obyvatelné zóně červených trpaslíků typu M malých hvězd s častými záblesky záření na jejich povrchu. „Tyto planety by často zažily záblesky silného UV záření, “ vysvětlují astronomové.

Ale přesně tento typ hvězdy je v našem kosmickém prostředí velmi běžný. Většina z blízkých skalních planet v obytné zóně se točí kolem takových aktivních trpasličí hvězdy. Mezi tyto světy, které by mohly být životu přátelské, jsou náš další soused exoplanet, Proxima Centauri b, ale také LHS 1140b, Ross 128b a sedm dvojčat kolem Země TRAPPIST-1. Tato dvojčata by v zásadě mohla oživit za předpokladu, že tyto organismy zastaví UV-paprsky. „Pak by nám biofluorescence mohla pomoci je odhalit, “ vysvětluje Kaltenegger. zobrazit

Bylo by vidět cizí biofluorescenci?

Velkou otázkou však je, zda bychom vůbec mohli vidět slabé zářivky zářící ze Země. Astronomové to nyní zkoumali v modelové simulaci Proxima Centauri b, LHS 1140b a sedmi planetami TRAPPIST-1. Pro svůj scénář předpokládali, že planeta má rozsáhlý mělký oceán, ve kterém žijí biofluorescenční formy života. Ty by vyzařovaly světlo ve stejném spektrálním rozsahu a se stejným konverzním poměrem jako některé pozemské korály a stromy.

V modelu pak astronomové testovali, zda a jak by se změnil jas planety v důsledku fluorescence jejího životního světa - jak v klidných fázích hvězdy, tak během UV vypuknutí. Zkoumali také vliv husté vegetace a pravděpodobnost záměny s fluorescencí minerálů.

Jasné zvýšení jasu

Výsledek: Pokud na těchto sousedních planetách existuje mimozemský život a pokud tato biofluoresce, můžeme to detekovat. Protože s bezmračnou oblohou by se jas planety během UV sprchy na vhodné vlnové délce mohl zvýšit podle odhadů vědců o 200 až 1300 procent. S 50% pokrytím je zvýšení jasu stále kolem 150 až 250 procent.

„Biofluorescence může dočasně zvýšit tok viditelného světla ve spektru planety až o dva řády, “ říkají Kaltenegger a O'Malley-James. Spektrální signál by byl natolik specifický, aby nebyl zaměňován s anorganickou fluorescencí. Pro dnešní dalekohledy by to bylo stále příliš slabé, ale i ve výstavbě Extrémně velký dalekohled (ELT) v Chile by byl dostatečně silný, jak vysvětlují astronomové.

To je způsob, jak lze detekovat mimozemský život pomocí fluorescence © Cornell University

Možný důkaz již za deset let

Pokud tedy existuje život na jednom z blízkých dvojčat, můžeme to zažít v příštích deseti letech. „Biofluorescence by mohla odhalit skryté biosféry takových světů jejich přechodnou žárem, “ říká Kaltenegger. Prostě bychom museli zaměřit dalekohledy na tyto planety a čekat na výbuch ultrafialového záření, aby fluoreskovalo mimozemské formy života.

V každém případě se astronomové domnívají, že stojí za to hledat život na blízkých exoplanetách, jako jsou Proxima Centauri b, LHS 1140b nebo sedm dvojčat Země kolem TRAPPIST-1 - navzdory jejich aktivním hvězdám nebo kvůli nim. „Tyto luminiscenční jevy patří mezi naše nejlepší šance najít život na exoplanetách, “ říká O'Malley-James. (Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti, 2019; doi: 10, 1093 / mnras / stz1842)

Zdroj: Cornell University

- Nadja Podbregar