Các dạng sống ngoài hành tinh có thể phát sáng trong màu đỏ, xanh lam và xanh lục ngoạn mục để che chắn bản thân khỏi các vụ nổ của tia cực tím (UV). Và ánh sáng rực rỡ đó có thể là cách chúng ta tìm thấy chúng, theo một nghiên cứu mới.
Hầu hết các ngoại hành tinh có khả năng cư trú mà chúng ta biết về các sao lùn đỏ - loại sao phổ biến nhất trong thiên hà của chúng ta và các ngôi sao nhỏ nhất, mát nhất trong vũ trụ. Và do đó, các sao lùn đỏ, như Proxima Centauri hoặc TRAPPIST-1, luôn đi đầu trong cuộc tìm kiếm sự sống. Nhưng nếu sự sống ngoài trái đất tồn tại trên các hành tinh này, chúng có một vấn đề lớn.
Các sao lùn đỏ thường bùng phát hoặc phát ra tia UV có thể gây hại cho sự sống trên các hành tinh xung quanh nó. Jack O'Malley-James, một cộng tác viên nghiên cứu tại Trung tâm vật lý thiên văn và khoa học hành tinh Cornell cho biết: "Rất nhiều hành tinh gần đó có thể ở được mà chúng ta bắt đầu tìm thấy có khả năng là thế giới UV cao". Vì vậy, "chúng tôi đã cố gắng nghĩ về những cách mà cuộc sống có thể đối phó với mức độ bức xạ UV cao mà chúng tôi mong đợi trên các hành tinh quay quanh các ngôi sao lùn đỏ."
Các sinh vật trên hành tinh của chúng ta tự bảo vệ mình khỏi bức xạ UV theo nhiều cách khác nhau: sống dưới lòng đất, sống dưới nước hoặc sử dụng các sắc tố che nắng, O'Malley-James nói. Nhưng có một cách mà sự sống trên Trái đất đối phó với tia cực tím cũng sẽ giúp cuộc sống "dễ dàng" hơn để phát hiện - phát quang sinh học.
Một số san hô trên hành tinh của chúng ta tự bảo vệ mình khỏi tia UV của mặt trời bằng cách phát sáng, ông nói. Các tế bào của chúng thường chứa một loại protein hoặc sắc tố, một khi được tiếp xúc với tia UV, có thể hấp thụ một phần năng lượng từ mỗi photon, khiến nó chuyển sang bước sóng dài hơn và an toàn hơn. Ví dụ, một số san hô có thể chuyển đổi tia UV vô hình thành ánh sáng xanh có thể nhìn thấy.
O'Malley-James và nhóm của ông đã phân tích huỳnh quang được tạo ra bởi các sắc tố san hô và protein, sau đó sử dụng nó để mô hình hóa các loại ánh sáng có thể phát ra từ sự sống trên các hành tinh quay quanh sao lùn đỏ. Chúng chiếm các tính năng khác nhau của các ngoại hành tinh tiềm năng, chẳng hạn như mây che phủ. Hóa ra, một hành tinh không có mây bao phủ trong các sinh vật phát huỳnh quang có thể tạo ra sự thay đổi tạm thời về độ sáng có khả năng phát hiện được. Hơn thế nữa, vì sao lùn đỏ không sáng như mặt trời của chúng ta, chúng sẽ không che dấu những sinh học tiềm năng hay dấu hiệu của sự sống.
Nhưng "để chúng ta có cơ hội phát hiện phát quang sinh học trên một hành tinh, một phần lớn của hành tinh sẽ phải được bao phủ bởi bất kỳ sinh vật nào đang phát huỳnh quang", O'Malley-James nói. Hơn nữa, chúng ta chưa có kính viễn vọng đủ mạnh để phát hiện ngay cả một hành tinh nơi mỗi inch trên bề mặt của nó được bao phủ trong các sinh vật phát sáng.
Nhưng thế hệ kính viễn vọng tiếp theo, như Kính thiên văn cực lớn châu Âu, có thể phát hiện ra những tia sáng của sự sống, ông nói. Ngay cả với những chiếc kính thiên văn này, những ngoại hành tinh này sẽ chỉ là những nhúm ánh sáng mờ nhạt, nhưng các thiết bị sau đó có thể giải mã được bao nhiêu ánh sáng đỏ, lục hoặc hồng ngoại được phát ra. Ví dụ, nếu các sinh vật ngoài trái đất phát sáng màu xanh lá cây, thì lượng ánh sáng xanh trong quá trình bùng phát sẽ tăng lên.
Tuy nhiên, ánh sáng sẽ cần phải "rất sáng" để chúng ta phát hiện ra nó, ông nói.
"Chúng ta không thấy huỳnh quang mạnh ở Trái đất vì chúng ta không có lượng UV cao như vậy trên bề mặt." Nghiên cứu mới cũng cho rằng sự sống trên các hành tinh quay quanh các sao lùn đỏ sẽ phát triển huỳnh quang rất sáng trong hàng triệu năm, ông nói.
Một bước tiếp theo khả thi sẽ là phơi bày sự sống huỳnh quang sinh học trên Trái đất dưới ánh sáng tia cực tím trong phòng thí nghiệm và xem liệu loại tiến hóa đó có xảy ra ở quy mô nhỏ hay không. Nếu có, các thế hệ sinh vật tiếp theo sẽ phát huỳnh quang rực rỡ hơn, ông nói. "Và một bước tiếp theo dài hạn hơn sẽ là thực sự bắt đầu tìm kiếm phát quang sinh học ở các thế giới khác."
Nếu một ngày nào đó chúng ta có thể du hành tới một trong những hành tinh phát sáng này, nó sẽ "thú vị hơn rất nhiều để xem", ông nói. Lướt trong một con tàu vũ trụ gần đó, chúng ta sẽ thấy thứ trông giống như "một ngọn đèn phía bắc siêu tích điện bao phủ bề mặt hành tinh".
Phát hiện được công bố ngày 13 tháng 8 trên tạp chí Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
