Buitenaardse levensvormen kunnen gloeien in spectaculaire rode, blauwe en groene tinten om zichzelf te beschermen tegen stellaire uitbarstingen van ultraviolette (UV) straling. En dat gloeiende licht zou kunnen zijn hoe we ze vinden, volgens een nieuwe studie.
De meeste van de potentieel bewoonbare exoplaneten die we kennen, zijn rode dwergen in een baan om de aarde - het meest voorkomende type ster in ons sterrenstelsel en de kleinste, coolste sterren in het universum. En zo staan rode dwergen, zoals Proxima Centauri of TRAPPIST-1, in de voorhoede van de zoektocht naar leven. Maar als er buitenaards leven op deze planeten bestaat, hebben ze een groot probleem.
Rode dwergen flakkeren vaak of geven een uitbarsting van UV-straling af die het leven op planeten eromheen kan schaden. "Veel van de potentieel bewoonbare planeten in de buurt die we beginnen te vinden, zijn waarschijnlijk UV-werelden", zegt hoofdauteur Jack O'Malley-James, een onderzoeksmedewerker bij het Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science. Dus "we probeerden manieren te bedenken waarop het leven zou kunnen omgaan met de hoge niveaus van UV-straling die we verwachten op planeten die rond rode dwergsterren draaien."
Organismen op onze eigen planeet beschermen zichzelf op verschillende manieren tegen UV-straling: ondergronds leven, onder water leven of zonwerende pigmenten gebruiken, zei O'Malley-James. Maar er is een manier waarop het leven op aarde met UV omgaat, waardoor het leven ook 'gemakkelijker' te detecteren is: biofluorescentie.
Bepaalde koralen op onze eigen planeet beschermen zichzelf tegen de UV-stralen van de zon door te gloeien, zei hij. Hun cellen bevatten vaak een eiwit of pigment dat, eenmaal blootgesteld aan UV-licht, een deel van de energie van elk foton kan absorberen, waardoor het verschuift naar een langere en veiligere golflengte. Sommige koralen kunnen bijvoorbeeld onzichtbaar UV-licht omzetten in zichtbaar groen licht.
O'Malley-James en zijn team analyseerden de fluorescentie die wordt geproduceerd door koraalpigmenten en eiwitten en gebruikten die vervolgens om de soorten licht te modelleren die door het leven op rode dwerg-planeten zouden kunnen worden uitgezonden. Ze waren verantwoordelijk voor verschillende kenmerken van potentiële exoplaneten, zoals bewolking. Het bleek dat een wolkvrije planeet bedekt met fluorescerende wezens een tijdelijke verandering in helderheid zou kunnen veroorzaken die mogelijk detecteerbaar is. Bovendien, omdat rode dwergen niet zo helder zijn als onze zon, zouden ze deze potentiële biosignaturen of tekenen van leven niet maskeren.
Maar "om een kans te hebben om biofluorescentie op een planeet te detecteren, zou een groot deel van de planeet bedekt moeten zijn met alle wezens die fluoresceren", zei O'Malley-James. Bovendien hebben we nog geen telescopen die sterk genoeg zijn om zelfs maar een planeet te detecteren waar elke centimeter van het oppervlak bedekt is met gloeiende wezens.
Maar de volgende generatie telescopen, zoals de European Extremely Large Telescope, zou deze glimpjes van het leven kunnen detecteren, zei hij. Zelfs met die telescopen zouden deze exoplaneten slechts zwakke speldenprikjes zijn, maar instrumenten zouden dan kunnen decoderen hoeveel rood, groen of infrarood licht wordt uitgezonden. Als buitenaardse organismen bijvoorbeeld groen oplichtten, zou de hoeveelheid groen licht tijdens een fakkel toenemen.
Toch zou de gloed "zeer helder" moeten zijn om het te kunnen detecteren, zei hij.
"We zien geen fluorescentie die zo sterk is op aarde omdat we niet zulke hoge niveaus van UV op ons oppervlak hebben." De nieuwe studie gaat er ook van uit dat het leven op planeten in een baan rond rode dwergen gedurende miljoenen jaren een zeer heldere fluorescentie zou hebben ontwikkeld, zei hij.
Een mogelijke volgende stap zou zijn om biofluorescerend leven op aarde in het laboratorium bloot te stellen aan UV-licht en te kijken of dat soort evolutie op kleine schaal plaatsvindt. Als dat zo is, zullen de volgende generaties organismen helderder fluoresceren, zei hij. 'En een volgende stap op langere termijn zou zijn om daadwerkelijk te gaan zoeken naar biofluorescentie op andere werelden.'
Als we op een dag naar een van deze gloeiende planeten zouden kunnen reizen, zou het 'veel spannender zijn om te zien', zei hij. We zweefden in een ruimteschip in de buurt en zagen wat leek op 'een supergeladen noorderlicht dat het oppervlak van de planeet bedekt'.
De bevindingen werden op 13 augustus gepubliceerd in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
