Las estrellas más abundantes en la galaxia constantemente bañan sus planetas con bengalas peligrosas. Estos eventos dramáticos liberan radiación y partículas cargadas que diezman atmósferas protectoras y destruyen cualquier vida potencial. Como resultado, incluso cuando las estrellas están rodeadas de mundos ricos en agua, los científicos se preguntan si la vida podría prosperar en condiciones tan duras.
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Ahora, una nueva investigación sugiere una forma de protección bastante caprichosa: los extraterrestres hipotéticos podrían protegerse cambiando la radiación dañina a algo más benigno, creando un resplandor fantasmal que la próxima generación de telescopios podría incluso detectar. Así es: extraterrestres que brillan en la oscuridad.
En la Tierra, numerosas plantas, animales e incluso minerales iluminan sus alrededores. Algunos, como las luciérnagas, crean su propia iluminación a través de un ingenioso proceso químico conocido como bioluminiscencia. Otros trabajan con lo que se les presente, transformando la luz del sol reflejándola a diferentes longitudes de onda en un proceso conocido como biofluorescencia. Las criaturas, desde los caracoles hasta las medusas y los gusanos de las profundidades marinas, utilizan estos procesos para iluminar su camino y atraer presas.
Pero hay otros usos potenciales para aprovechar el poder de la luz. Si la vida en un planeta alrededor de una estrella activa desarrollara la capacidad de brillar, podría mitigar el daño que de lo contrario podría sufrir por las erupciones. "Tomaría la radiación dañina y la desarmaría", dijo Jack O'Malley-James, un astrobiólogo de la Universidad de Cornell en Nueva York.
Trabajando con la investigadora de exoplanetas Lisa Kaltenegger, también en Cornell, O'Malley-James modeló recientemente cómo podría ser un planeta cubierto de vida biofluorescente. Sus resultados sugirieron que un mundo así podría verse desde la Tierra en un futuro no muy lejano.
La investigación, que se presentó en abril en la Astrobiology Science Conference en Mesa, Arizona, está bajo revisión en The Astrophysical Journal ; actualmente se puede encontrar en el sitio web de preimpresión en línea arXiv.
Miedo a la llamarada
Las estrellas conocidas como enanos M constituyen la mayor parte de las estrellas en la Vía Láctea; algunas estimaciones los ubican en un 75 por ciento de la población estelar. Estas estrellas de larga vida son tenues, por lo que sus planetas deben estar más cerca que la Tierra para mantener el agua en la superficie. El agua se considera un ingrediente clave para la evolución de la vida tal como la conocemos, haciendo que los planetas sean capaces de aferrarse a los objetivos clave líquidos que dan vida a los astrónomos.
Pero a veces estos planetas están demasiado cerca para su comodidad. Los enanos M pueden ser extremadamente violentos, arrojando destellos de radiación que pueden eliminar las atmósferas y sofocar la superficie del mundo. En estos casos, la vida podría necesitar una pantalla solar de llamarada.
"Hay todo tipo de formas en que la vida puede protegerse" de la radiación, dice O'Malley-James. Podría vivir bajo tierra o bajo el agua, donde rocas u océanos podrían protegerlo de las erupciones. Pero la vida en estas circunstancias sería imposible de detectar utilizando los instrumentos de hoy.
Después de escuchar sobre una especie de coral que alejó la luz de la zona de peligro en la Tierra, O'Malley-James se preguntó si el mismo proceso podría ocurrir en otros planetas. Si es así, supuso, podría permitir a los científicos terrestres detectar signos de vida en mundos alrededor de los enanos M. Que la vida no tiene que ser coral; podría ser microbiano o una variedad de otras formas. La parte importante es que está lo suficientemente extendido como para crear un cambio significativo en el color del planeta.
Luego, él y Kaltenegger fueron más allá: modelaron cómo sería un planeta cubierto de vida brillante desde lejos simulando la luz del coral en la Tierra. Como la vida reaccionaría a la luz de su estrella, el planeta "no estaría constantemente" encendido "", dijo O'Malley-James. En cambio, anticipa que durante los períodos de luz ultravioleta elevada, como durante una llamarada, la vida comenzará a brillar débilmente. Una vez que la llamarada se hubiera extendido sobre el planeta, y la peligrosa radiación ya no lloviera, el resplandor se desvanecería.
"Acabamos de imaginar estos planetas que se iluminan y anuncian el hecho de que están habitados", dice.
Resplandor amigable de la tierra
Existe un precedente para las criaturas conocidas que usan sus poderes luminosos de esta manera. "Muchas cosas absorben la luz y la emiten a otras longitudes de onda", dijo David Gruber, profesor de biología y ciencias ambientales en la Universidad de la Ciudad de Nueva York, que no participó en la investigación. Como biólogo marino, Gruber bucea con frecuencia entre criaturas marinas brillantes, y en 2015 descubrió la primera tortuga marina biofluorescente conocida.
Como señaló O'Malley-James, estos incluyen ciertas especies de coral que contienen una proteína especial que absorbe la luz solar y emite luz roja, verde y naranja. Si bien Gruber dijo que la función de la biofluorescencia en el coral sigue siendo debatida, la investigación ha demostrado que puede funcionar como una especie de protector solar.
"Al absorber la luz ultravioleta, inmediatamente convierte esa luz en luz visible", dijo Gruber. "La luz ultravioleta nociva, en lugar de ser absorbida por la piel y romper enlaces y causar mutaciones, se desplaza inmediatamente".
El coral es extremadamente eficiente para convertir la luz. Prácticamente todos los fotones que entran se desplazan. Como dice Gruber: "Esto es brillante". Señala que la Gran Barrera de Coral de Australia es lo suficientemente grande como para ser visible desde el espacio, aunque no su brillo. Agregue coral de aguas poco profundas en todo el mundo, y no se sorprendería por completo si los astrónomos vieran el resplandor del coral alienígena.
Pero no lo detectarán pronto. O'Malley-James calculó que los telescopios de hoy no podrían separar el tenue resplandor de la estrella brillante. Sin embargo, los telescopios más grandes del futuro, incluidos varios actualmente en las etapas de planificación, podrían ser capaces de hacerlo. Esa es una razón por la que la pareja está estudiando el concepto ahora, para proporcionar información sobre los requisitos técnicos para tales instrumentos.
La vida no es lo único que brilla. Varios minerales redirigen la luz del sol, como la calcita, el ágata y la fluorita. Los científicos pueden estudiar la luz de los objetos en la Tierra para determinar si el brillo que ven es biológico o no. Sin embargo, cuando se trata de planetas alrededor de otras estrellas, determinar si la fuente de luz es biológica requiere asumir que la vida allí evolucionó de la misma manera que lo hizo en nuestro planeta, lo que puede no ser el caso.
Aún así, un planeta que cambia de color cuando es golpeado por la radiación podría proporcionar una visión significativa de lo que está sucediendo en la superficie, incluida la vida potencial. "Me gusta soñar que hay otros mundos con estos enormes océanos de biofluorescencia que esperan ser descubiertos", dice Gruber.
¿Quién podría culparlo?
