Жизнь на экзопланетах может испускать флуоресцентное свечение

Ученые из Корнельского университета говорят, что жизнь на экзопланетах может быть обнаружена по их мягкому свечению. Основываясь на лабораторных исследованиях, команда исследователей под руководством Джека О’Мэлли из Института Карла Сагана считает, что механизм, защищающий организмы от жесткого ультрафиолетового излучения, может заставить миры за пределами солнечной системы излучать мягкий, обнаруживаемый свет.

Любой, кто видел летающих светлячков в ночном небе, знаком с идеей организмов, производящих свет. Светиться могут не только некоторые насекомые, но и рыбы, кальмары, бактерии и многие другие по разным причинам, включая привлечение партнеров, маскировку, приманивание добычи и раздел территории.

Но есть и другой тип свечения, называемый «фотозащитная биофлуоресценция», который представляет собой защитный механизм, обнаруженный у некоторых видов подводных кораллов, которые живут на малой глубине, доступной для проникновения ультрафиолетового излучения Солнца. Обычно такое излучение поглощается тканями, что приводит к неприятному и, возможно, фатальному случаю морского солнечного ожога, но эти кораллы приспособились хитрым образом.

Происходит то, что биофлуоресцентные белки в тканях коралла поглощают ультрафиолетовое излучение, возбуждая электрон и переводя его в нестабильное энергетическое состояние. Когда электрон возвращается в свое стабильное состояние, он снова излучает излучение в видимой полосе светового спектра. В результате ультрафиолетовое излучение становится безвредным, и животное флуоресцирует.

Ученые пришли к выводу, что подобный механизм может быть полезен для любой внеземной жизни, которая может развиваться в особенно неприятной среде, например, в обитаемой зоне звезд М-типа, где было найдено большое количество экзопланет.

Звезды М-типа имеют тенденцию периодически испускать мощные ультрафиолетовые вспышки, что является плохой новостью для любых организмов на планетах, вращающихся вокруг них, но если бы они использовали биофлуоресценцию, чтобы защитить себя, это не только дало бы им шанс на выживание, но также и биосигнатуру, которая может быть обнаружена телескопами, когда вспышка попадает на планету, вызывая ее временную флуоресценцию.

Чтобы проверить эту гипотезу, команда исследователей изучила спектральные излучения обычных флуоресцентных кораллов и использовала их для получения модельных спектров и цветов, которые можно было бы найти на экзопланетах, вращающихся вокруг звезд М-типа. Они пришли к выводу, что сила этого свечения может быть достаточной для обнаружения телескопами, разрабатываемыми в настоящее время.

«Такие биотические виды экзопланет являются очень хорошими целями среди множества других внесолнечных планет, и эти люминесцентные чудеса являются одними из наших лучших ставок для поиска жизни на экзопланетах», — говорит Джека О’Мэлли.

Исследование было опубликовано в научном издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.