Främmande livsformer kan glöda i spektakulära röda, blåa och gröna för att skydda sig mot stellar utbrott av ultraviolett (UV) strålning. Och det glödande ljuset kan vara så vi hittar dem enligt en ny studie.
De flesta av de potentiellt bebodda exoplaneterna som vi känner till omloppsröda dvärgar - den vanligaste stjärnstypen i vår galax och de minsta, coolaste stjärnorna i universum. Och därmed är röda dvärgar, som Proxima Centauri eller TRAPPIST-1, i framkant i jakten på livet. Men om det finns utomjordiskt liv på dessa planeter, har de ett stort problem.
Röda dvärgar blossar ofta, eller avger en explosion av UV-strålning som kan skada livet på planeter runt den. "Många av de potentiellt bebodda planeterna i närheten som vi börjar hitta kommer sannolikt att vara hög-UV-världar", säger huvudförfattaren Jack O'Malley-James, en forskningsassistent vid Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science. Så "vi försökte tänka på sätt som livet kan hantera de höga nivåerna av UV-strålning som vi förväntar oss på planeter som kretsar runt röda dvärgstjärnor."
Organismer på vår egen planet skyddar sig mot UV-strålning på olika sätt: lever under jord, lever under vatten eller använder solskyddande pigment, sa O'Malley-James. Men det finns ett sätt att livet på jorden hanterar UV som också skulle göra livet "lättare" att upptäcka - biofluorescens.
Vissa koraller på vår egen planet skyddar sig från solens UV-strålar genom att glöda, sade han. Deras celler innehåller ofta ett protein eller pigment som, när de utsatts för UV-ljus, kan absorbera en del av energin från varje foton, vilket får den att växla till en längre och säkrare våglängd. Till exempel kan vissa koraller konvertera osynligt UV-ljus till synligt grönt ljus.
O'Malley-James och hans team analyserade fluorescensen som producerades av korallpigment och proteiner, och använde sedan det för att modellera de typer av ljus som kunde släppas ut av livet på planter med röda dvärgbanor. De stod för olika funktioner i potentiella exoplaneter, till exempel molntäckning. Det visade sig att en molnfri planet täckt med fluorescerande varelser skulle kunna ge en tillfällig ljusförändring som är potentiellt upptäckbar. Dessutom, eftersom röda dvärgar inte är lika ljusa som vår sol, skulle de inte maskera dessa potentiella biosignaturer eller tecken på liv.
Men "för att vi ska ha en chans att upptäcka biofluorescens på en planet, måste en stor del av planeten täckas av vad varelser som fluorescerar," sade O'Malley-James. Dessutom har vi ännu inte starka teleskop för att upptäcka till och med en planet där varje tum av ytan är täckt av glödande varelser.
Men nästa generation av teleskop, till exempel det europeiska extremt stora teleskopet, kunde upptäcka livets glimmare, sade han. Även med dessa teleskoper skulle dessa exoplaneter endast vara svaga tappar av ljus, men instrument kan då avkoda hur mycket rött, grönt eller infrarött ljus som släpps ut. Om till exempel utomjordiska organismer glödde grönt skulle mängden grönt ljus under en flare öka.
Fortfarande skulle glödet behöva vara "väldigt ljust" för att vi ska kunna upptäcka det, sade han.
"Vi ser inte fluorescens som är så stark på jorden eftersom vi inte har så höga nivåer av UV på vår yta." Den nya studien antar också att livet på planeter som kretsar runt röda dvärgar skulle ha utvecklats mycket ljus fluorescens under miljoner år, sade han.
Ett möjligt nästa steg skulle vara att exponera biofluorescerande liv på jorden för UV-ljus i labbet och se om den typen av evolution sker i liten skala. Om det gör det kommer de nästa generationerna av organismer att lysa ljusare, sade han. "Och ett mer långsiktigt nästa steg skulle vara att faktiskt börja leta efter biofluorescens på andra världar."
Om vi en dag kunde resa till en av dessa glödande planeter, skulle det vara "mycket mer spännande att se", sade han. När vi svävar i ett rymdskepp i närheten skulle vi se hur det såg ut som "ett superladdat nordljus som täcker planeten."
Resultaten publicerades den 13 augusti i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
