Флуоресцентное свечение может выявить скрытую жизнь в космосе
Астрономы открыли новый способ поиска жизни во Вселенной. Жёсткое ультрафиолетовое излучение от вспышек красных звёзд, которое раньше считалось губительным для жизни на поверхности планет, может помочь обнаружить скрытые биосферы. Согласно новому исследованию Корнеллского университета, это излучение может вызвать защитное свечение жизни на экзопланетах, называемое биофлуоресценцией.
Исследование "Биофлуоресцентные миры II: Биологическая флуоресценция, вызванная УФ-вспышками звёзд, — новая временная биосигнатура" опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"Это совершенно новый способ поиска жизни во Вселенной. Просто представьте себе инопланетный мир, мягко светящийся в мощный телескоп", — сказал ведущий автор Джек О'Мэлли-Джеймс, исследователь из Института Карла Сагана при Корнелле.
"На Земле некоторые подводные кораллы используют биофлуоресценцию, чтобы преобразовать вредное ультрафиолетовое излучение Солнца в безвредные видимые длины волн, создавая красивое сияние. Возможно, такие формы жизни могут существовать и на других мирах, оставляя нам характерный признак, чтобы их заметить", — сказала соавтор Лиза Калтенеггер, доцент астрономии и директор Института Карла Сагана.
Астрономы в целом сходятся во мнении, что большая доля экзопланет — планет за пределами нашей Солнечной системы — находится в обитаемой зоне звёзд М-типа, самых многочисленных звёзд во Вселенной. Звёзды М-типа часто вспыхивают, и когда эти ультрафиолетовые вспышки достигают их планет, биофлуоресценция может окрасить эти миры в красивые цвета. Следующее поколение наземных или космических телескопов сможет обнаружить светящиеся экзопланеты, если они существуют в космосе.
Ультрафиолетовые лучи могут поглощаться и переизлучаться в более длинные, безопасные волны в процессе, называемом "фотозащитная биофлуоресценция". Этот механизм оставляет специфический сигнал, который могут искать астрономы.
"Такая биофлуоресценция может выявить скрытые биосферы на новых мирах через их временное свечение, когда вспышка от звезды достигает планеты", — сказала Калтенеггер.
Астрономы использовали характеристики излучения обычных флуоресцентных пигментов кораллов с Земли, чтобы создать модельные спектры и цвета для планет, вращающихся вокруг активных звёзд М-типа, и смоделировать силу сигнала и возможность его обнаружения как признака жизни.
В 2016 году астрономы обнаружили каменистую экзопланету Проксима b — потенциально обитаемый мир, вращающийся вокруг активной звезды М-типа Проксима Центавра, ближайшей к Земле звезды после Солнца. Она может стать целью для поиска. Проксима b также является одним из наиболее оптимальных направлений для далёких будущих путешествий.
"Такие потенциально биотические экзопланеты — очень хорошие цели в нашем поиске, и эти светящиеся чудеса — одни из наших лучших ставок для обнаружения жизни на экзопланетах", — сказал О'Мэлли-Джеймс.
Крупные наземные телескопы, которые разрабатываются сейчас и будут введены в строй через 10–20 лет, смогут заметить это свечение.
"Это отличная цель для следующего поколения больших телескопов, которые смогут уловить достаточно света от маленьких планет, чтобы проанализировать его на признаки жизни, например, для Чрезвычайно большого телескопа (ELT) в Чили", — сказала Калтенеггер.