Ultraviolet lys kan være ultra vigtigt i søgen efter liv

I hverdagen, ultraviolet, eller UV, lys får et dårligt ry for at være ansvarlig for solskoldninger og andre skadelige virkninger på mennesker. Imidlertid, forskning tyder på, at UV-lys kan have spillet en afgørende rolle i fremkomsten af ​​liv på Jorden og kan være en nøgle til, hvor man kan lede efter liv andre steder i universet.

En ny undersøgelse foretaget af Sukrit Ranjan fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) i Cambridge, Masse., og kolleger antyder, at røde dværgstjerner måske ikke udsender nok UV-lys til at sætte gang i de biologiske processer, som vores planet mest kender. For eksempel, visse niveauer af UV kan være nødvendige for dannelsen af ​​ribonukleinsyre, et molekyle, der er nødvendigt for alle former for kendt liv.

"Det ville være som at have en bunke brænde og brænde og ville tænde bål, men ikke at have et match, " sagde Ranjan. "Vores forskning viser, at den rigtige mængde UV-lys kan være en af ​​de tændstikker, der får liv, som vi kender det til at antænde."

Denne forskning er fokuseret på studiet af røde dværgstjerner, som er mindre og mindre massive end Solen, og planeterne, der kredser om dem. For nylig, flere planetsystemer med potentielle beboelige zoner, hvor flydende vand kunne eksistere, er blevet opdaget omkring røde dværge inklusive Proxima Centauri, TRAPPIST-1, og LHS 1140.

Ved at bruge computermodeller og de kendte egenskaber for røde dværge, forfatterne vurderer, at overfladen af ​​klippeplaneter i de potentielt beboelige zoner omkring røde dværge ville opleve 100 til 1, 000 gange mindre af det ultraviolette lys, der kan være vigtigt for livets fremkomst, end den unge Jord ville have. Kemi, der afhænger af UV-lys, kan lukke ned ved så lave niveauer, og selvom det fortsætter, det kunne fungere meget langsommere end på den unge jord, muligvis forsinke livets fremkomst.

"Det kan være et spørgsmål om at finde det søde sted, " sagde medforfatter Robin Wordsworth fra Harvard School of Engineering and Applied Science. "Der skal være nok ultraviolet lys til at udløse dannelsen af ​​liv, men ikke så meget, at det eroderer og fjerner planetens atmosfære."

Tidligere undersøgelser har vist, at de røde dværgstjerner i systemer som TRAPPIST-1 kan bryde ud med dramatiske udbrud i UV. Hvis flammerne leverer for meget energi, de kan skade atmosfæren alvorligt og skade liv på omkringliggende planeter. På den anden side, disse UV-udbrud kan give nok energi til at kompensere for de lavere niveauer af UV-lys, der konstant produceres af stjernen.

"Vi har stadig meget arbejde at gøre i laboratoriet og andre steder for at bestemme, hvordan faktorer, inklusive UV, spille ind i spørgsmålet om livet, " sagde medforfatter Dimitar Sasselov, også af CfA. "Også, vi skal afgøre, om liv kan dannes ved meget lavere UV-niveauer, end vi oplever her på Jorden."

Der er intens interesse for at undersøge disse spørgsmål, fordi røde dværgstjerner er nogle af de mest overbevisende kandidater til at opdage formodede planeter med liv, herunder de ovenfor nævnte. Når teleskoper som James Webb Space Telescope og Giant Magellan Telescope kommer online i de kommende år, videnskabsmænd har brug for den mest mulige information for at udvælge de bedste mål i deres søgen efter liv uden for vores solsystem.

En begrænsning af disse undersøgelser er, at vi kun kender ét eksempel, hvor liv blev dannet på en planet, jorden, og selv her er vi ikke sikre på præcis, hvordan livet opstod. Hvis der findes liv på en rød dværgs planet, det kan indebære en vej til livets oprindelse, der er meget forskellig fra, hvad vi tror, ​​kunne have udspillet sig på Jorden.

Disse resultater blev offentliggjort den 10. juli, 2017 udgave af The Astrofysisk tidsskrift og er tilgængelige online.