Самые обильные звезды в галактике постоянно обливают свои планеты опасными вспышками. Эти драматические события высвобождают радиацию и заряженные частицы, которые разрушают защитные атмосферы и разрушают любую потенциальную жизнь. В результате, даже когда звезды окружены богатыми водами мирами, ученые задаются вопросом, может ли жизнь когда-либо процветать в таких суровых условиях.
Связанный контент
- Глубоководные кораллы светятся своей жизнью
- "Shark Vision" освещает биофлуоресцентные виды
- Где все иностранцы? Укрытие от излучения Вселенной
Теперь новое исследование предлагает довольно причудливую форму защиты: гипотетические инопланетяне могут защитить себя, переместив вредное излучение в нечто более мягкое, создавая призрачное свечение, которое может обнаружить даже телескопы следующего поколения. Это верно: светящиеся в темноте инопланетяне.
На Земле многочисленные растения, животные и даже минералы освещают их окрестности. Некоторые, как светлячки, создают свое собственное освещение через оригинальный химический процесс, известный как биолюминесценция. Другие работают со всем, что попадается им на пути, преобразовывая солнечный свет, отражая его на разных длинах волн, в процессе, известном как биофлуоресценция. Существа от улиток до медуз и глубоководных червей используют эти процессы, чтобы пролить свет и привлечь добычу.
Но есть и другие потенциальные возможности использования силы света. Если жизнь на планете вокруг активной звезды выработала способность светиться, это могло бы уменьшить ущерб, который она могла бы получить в результате вспышек. «Это будет принимать вредное излучение и обезвреживать его», - сказал Джек О'Мэлли-Джеймс, астробиолог из Корнелльского университета в Нью-Йорке.
Работая с исследователем экзопланеты Лизой Калтенеггер, также в Корнелле, О'Мэлли-Джеймс недавно смоделировал, как может выглядеть планета, покрытая биофлуоресцентной жизнью. Его результаты показали, что такой мир может быть замечен с Земли в недалеком будущем.
Исследование, которое было представлено в апреле на научной конференции по астробиологии в Месе, штат Аризона, находится на рассмотрении в Astrophysical Journal ; в настоящее время его можно найти на веб-сайте предварительной печати arXiv.
Страх вспышки
Звезды, известные как М-карлики, составляют большую часть звезд Млечного Пути; по некоторым оценкам, они составляют 75 процентов звездного населения. Эти долгоживущие звезды тусклые, поэтому их планеты должны лежать ближе, чем Земля, чтобы удерживать воду на поверхности. Вода считается ключевым ингредиентом для эволюции жизни, какой мы ее знаем, делая планеты способными удерживать живые жидкие ключевые цели для астрономов.
Но иногда эти планеты находятся слишком близко для комфорта. M-карлики могут быть чрезвычайно жестокими, извергая вспышки радиации, которые могут разрушить атмосферу и погубить поверхность мира. В этих случаях для жизни может понадобиться солнечный бликовый экран.
«Существуют всевозможные способы, которыми жизнь может защитить себя» от радиации, говорит О'Мэлли-Джеймс. Она может жить под землей или под водой, где камни или океаны могут защитить ее от вспышек. Но жизнь при таких обстоятельствах будет невозможно обнаружить используя сегодняшние инструменты.
Услышав о разновидностях кораллов, которые переместили свет за пределы опасной зоны на Земле, О'Мэлли-Джеймс задумался, может ли такой же процесс произойти на других планетах. Если это так, он предположил, что это может позволить ученым с Земли обнаружить признаки жизни в мирах вокруг М-карликов. Эта жизнь не должна быть коралловой; это может быть микробный или множество других форм. Важной частью является то, что она достаточно широко распространена, чтобы вызвать существенное изменение цвета планеты.
Затем он и Калтенеггер пошли дальше: они смоделировали, как планета, покрытая сияющей жизнью, может выглядеть издалека, имитируя свет от коралла на Земле. Поскольку жизнь будет реагировать на свет от своей звезды, планета "не будет постоянно" включена ", сказал О'Мэлли-Джеймс. Вместо этого он ожидает, что в периоды повышенного ультрафиолетового излучения, например во время вспышки, жизнь начнет слабо светиться. Как только вспышка обрушится на планету, и опасная радиация больше не будет падать, свечение исчезнет.
«Мы только что вообразили эти планеты, которые светятся и рекламируют тот факт, что они населены», - говорит он.
Дружественное свечение Земли
Существует прецедент для известных существ, использующих свои силы свечения таким образом. «Многие вещи поглощают свет и излучают его на других длинах волн», - сказал Дэвид Грубер, профессор биологии и наук об окружающей среде в Городском университете Нью-Йорка, который не принимал участия в исследовании. Морской биолог Грубер часто ныряет с аквалангом среди светящихся морских существ, и в 2015 году обнаружил первую известную биофлуоресцентную морскую черепаху.
Как отметил О'Мэлли-Джеймс, к ним относятся определенные виды кораллов, которые содержат особый белок, который поглощает солнечный свет и излучает красный, зеленый и оранжевый свет. Хотя Грубер сказал, что функция биофлуоресценции в кораллах остается дискуссионной, исследования показали, что он может функционировать как своего рода солнцезащитный крем.
«Поскольку он поглощает ультрафиолетовый свет, он немедленно преобразует этот свет в видимый свет», - сказал Грубер. «Вредный ультрафиолетовый свет вместо того, чтобы поглощаться кожей и разрушать связи и вызывать мутации, немедленно смещается».
Коралл чрезвычайно эффективен при преобразовании света. Практически каждый поступающий фотон смещается. Как сказал Грубер: «Этот материал яркий». Он указывает на то, что Большой Барьерный риф Австралии достаточно большой, чтобы его можно было увидеть из космоса, но не его свечение. Добавьте в мелководный коралл по всему земному шару, и он не будет полностью удивлен, если астрономы заметят свечение от чужеродного коралла.
Но они не заметят это в ближайшее время. О'Мэлли-Джеймс подсчитал, что сегодняшние телескопы не смогут отделить слабый свет от яркой звезды. Тем не менее, большие телескопы будущего, включая несколько в настоящее время на стадии планирования, могут быть в состоянии. Это одна из причин, почему пара сейчас изучает концепцию, чтобы понять технические требования к таким инструментам.
Жизнь не единственное, что светится. Некоторые минералы перенаправляют свет от солнца, в том числе кальцит, агат и флюорит. Ученые могут изучать свет от объектов на Земле, чтобы определить, является ли жар, который они видят, биологическим или нет. Однако, когда дело доходит до планет вокруг других звезд, для определения того, является ли источник света биологическим, требуется предположить, что жизнь развивалась так же, как и на нашей планете, что может быть не так.
Тем не менее, планета, которая меняет цвет при попадании радиации, может обеспечить значительное понимание того, что происходит на поверхности, включая потенциальную жизнь. «Мне нравится мечтать о том, что существуют другие миры с этими массивными биофлуоресцентными океанами, которые ждут своего открытия», - говорит Грубер.
Кто мог его винить?
