Есть ли кто живой на экзопланете?

Ответить на этот вопрос поможет биофлуоресценция внеземных живых организмов, если они есть, конечно.

Экзопланет, а именно так называются все планеты, которые находятся за пределами Солнечной системы, на сегодняшний день известно уже более четырёх тысяч. И количество их год от года будет только увеличиваться. Однако о том, что собой представляют далёкие миры, нам всё ещё известно очень и очень мало. В этом нет ничего удивительного, ведь о существовании экзопланет астрономы узнают преимущественно по косвенным признакам, например, фиксируя изменение яркости звезды, когда крошечную часть её света загораживает собой такая планета (этот метод обнаружения называется «транзитивный»). Но самим фактом того, что множество звёзд имеют свои собственные планетарные системы, уже лет двадцать как никого не удивишь. Интереснее же другое.

Помимо того, что мы теперь знаем о существовании других планет, у нас ещё есть информация о размере и параметрах орбит некоторых из них. И вполне логично предположить, что если размер экзопланеты приблизительно равен размеру Земли, а её орбита находится не слишком близко к звезде, где очень жарко, и не слишком далеко, где очень холодно, то есть вероятность, что на ней могут существовать условия, пригодные для развития каких-нибудь форм жизни. Такая концепция получила название «обитаемая зона». Если экзопланета в ней находится, то она – потенциальный кандидат для поиска на ней внеземной жизни. Именно к таким объектам приковано повышенное внимание астрономов, астробиологов и других исследователей далёких миров.

Однако узнать, есть ли кто живой на экзопланете, совсем непросто. Пока что реально существующих методов обнаружения внеземной жизни ещё не создано, но в ближайшее десятилетие ситуация может поменяться. Например, с вводом в эксплуатацию Чрезвычайно большого телескопа (ELT), который намечен на 2025-й год. А пока что разрабатываются методы, с помощью которых можно будет узнать побольше об экзопланетах из обитаемой зоны. Один из таких способов предложили исследователи из Корнеллского университета.

На Земле существуют организмы, способные светиться под действием ультрафиолета. Этот эффект называется биологической флуоресценцией. Его суть заключается в том, что живые организмы с помощью специальных соединений переводят «вредный» ультрафиолет в безопасный для них свет из видимой части спектра. Проще говоря, под невидимым глазу ультрафиолетом они могут светиться, например, зелёным светом. Такая способность есть у некоторых коралловых полипов. Впрочем, биофлуоресценция возникала в разное время у самых разных организмов на разных этапах эволюции, поэтому вполне логично предположить, что этот универсальный метод защиты от ультрафиолета вполне может «разработать» и какая-нибудь внеземная живность.

Теперь о том, откуда же возьмётся столько ультрафиолета, который заставит экзопланету светиться, словно новогодняя ёлка. Самый распространённый тип звёзд во Вселенной принадлежит к так называемому спектральному классу М. Это небольшие холодные и тусклые звёзды, которые за счёт экономного расхода своего топлива могут жить очень и очень долго.

Однако есть у таких звёзд одна особенность – они резко и спонтанно увеличивают свою светимость на непродолжительное время. Это явление можно сравнить с периодическими вспышками на Солнце, но, в отличие от солнечных, вспышки звёзд класса М намного более интенсивные. Как раз во время таких вспышек близлежащие экзопланеты будут подвергаться мощному облучению ультрафиолетом. Если на одной из экзопланет существует, пусть даже самая простая, форма жизни, то ей ничего не остаётся, кроме как попробовать адаптироваться к такому мощному стрессу. И один из способов выжить – начать светиться каким-нибудь светом. Отсюда и появилась идея дистанционного теста на экзожизнь.

Если на экзопланете, находящейся вблизи звезды класса М, есть жизнь, то она должна реагировать на ультрафиолетовые вспышки на звезде свечением в определённой области видимого спектра. И с помощью таких чувствительных инструментов, как уже упоминавшийся Чрезвычайно большой телескоп, можно будет зафиксировать такие изменения.

По материалам Monthly Notices of the Royal Astronomical Society