Theo Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Mỹ, một số sinh vật có thể thích nghi với bức xạ UV có hại bằng cách tự phát sáng.
Phát quang sinh học là hiện tượng sinh vật phát ra ánh sáng thông qua phản ứng hóa học bên trong như đom đóm hoặc sinh vật thu năng lượng từ ánh sáng cực tím, sau đó phát ra ánh sáng ở mức năng lượng thấp hơn như một số loài cá mập. Quá trình này khá phổ biến trên Trái Đất.
Phát quang sinh học trên Trái Đất
Nhà nghiên cứu Exoplanet Lisa Kaltenegger và nhà sinh vật học Jack O'Malley-James của Đại học Cornell giải thích rằng một số loài san hô trên Trái Đất đã tiến hóa để chống lại bức xạ có hại từ Mặt trời bằng cách phát quang sinh học.
Tảo là nguồn năng lượng sống xung quanh san hô, rất dễ bị bức xạ UV làm tổn hại. Để giữ cho tảo khỏi bị hư hại, san hô hấp thụ những tia UV có hại và chuyển đổi chúng thành các bước sóng an toàn hơn. Tác dụng phụ là san hô sẽ phát triển rực rỡ đầy màu sắc.
 |
| Liệu người ngoài hành tinh có thể phát sáng? Ảnh: Mother Nature Network. |
Trên Trái Đất, do bức xạ phần lớn bị hấp thụ bởi bầu khí quyển của chúng ta, không phải tất cả các sinh vật đều cần phát triển quá trình sinh học này để thích nghi. Tuy nhiên, theo nghiên cứu, nhiều hành tinh có khả năng quay quanh quỹ đạo các ngôi sao hạng M - thường gọi là sao lùn đỏ - phát ra mức độ phóng xạ cao hơn đáng kể so với Mặt trời chúng ta.
Nếu một hành tinh gần đó không có bầu khí quyển làm giảm bức xạ, bề mặt hành tinh sẽ bị ảnh hưởng nặng nề bởi tia UV. Do đó, người ngoài hành tinh có thể thích nghi bằng cách phát sáng và chúng ta có khả năng phát hiện ra họ khi tìm kiếm ánh sáng đó.
"Phản ứng phát quang sinh học là cơ chế chống tia cực tím ở một số loài san hô. Phản ứng này không chỉ làm giảm tác hại bức xạ UV đối với một sinh vật, nó còn làm tăng khả năng chúng ta phát hiện ra chúng. Sự phát quang sinh học như vậy có thể tồn tại ở các hành tinh quay quanh ngôi sao có bức xạ UV thay đổi", các nhà khoa học cho biết.
Nhà nghiên cứu O'Malley-James nhận định kết quả nghiên cứu san hô có thể có khả năng được áp dụng trong không gian.
 |
| Cho đến nay, đã phát hiện hơn 507 loài sinh vật biển có khả năng phát sáng khi bị kích hoạt bởi các nguồn sáng. Ảnh: The Bloom Fish. |
Trái Đất là hành tinh duy nhất chúng ta biết có người sinh sống, vì vậy tất cả kỹ thuật tìm kiếm sự sống đều đến từ việc nghiên cứu dạng sống trên Trái Đất. Đối với những hành tinh quay quanh các ngôi sao lùn đỏ, bức xạ UV có thể là một trong những thách thức lớn đối với sự sống, nhưng sự sống trong môi trường tia cực tím trên Trái đất cho chúng ta thấy rằng những thách thức này có thể vượt qua được.
Tìm kiếm sự sống bằng kính viễn vọng
Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Mỹ đề xuất ý tưởng các kính viễn vọng tiên tiến có thể phát hiện được những phổ bức xạ quang sinh học đặc thù của các hành tinh tồn tại sự sống thích nghi với môi trường có nồng độ tia UV cao.
Tuy vậy, ngay cả các kính viễn vọng mạnh mẽ nhất trong tương lai cũng chỉ có thể nhìn thấy một điểm sáng mờ nhạt từ các hành tinh xa xôi. Song chúng ta có thể tìm ra quang phổ đặc trưng của ánh sáng đó.
 |
| Chúng ta chỉ mới biết được một dạng sống trên Trái Đất. Liệu vũ trụ bao la còn tồn tại dạng sống nào khác? Ảnh: Mnm. |
Các cảm biến siêu nhạy được gắn vào những kính thiên văn này sẽ cho chúng ta biết có bao nhiêu ánh sáng đỏ, bao nhiêu ánh sáng xanh, ánh sáng hồng ngoại mà hành tinh phát ra...Vì vậy, nếu huỳnh quang làm cho một sinh vật phát sáng màu xanh lá cây, ta sẽ thấy phổ ánh sáng xanh mà con người đo được chiếm đa số.
Ứng cử viên tốt nhất cho nhiệm vụ tìm kiếm này là Kính thiên văn cực lớn (ELT), hiện được xây dựng ở sa mạc Atacama, Chile. Với khả năng tạo ra hình ảnh rõ hơn 16 lần so với Kính thiên văn vũ trụ Hubble, ELT có thể cung cấp nghiên cứu chi tiết về các ngoại hành tinh ở xa. ELT sẽ được đưa vào hoạt động trong năm 2025.
Để thu được tín hiệu phát quang sinh học trên một hành tinh ở xa, ta cần có khả năng nhìn thấy ánh sáng phát ra từ bề mặt hành tinh đó. Các kính viễn vọng hiện tại chưa đủ mạnh để thực hiện điều này, song thế hệ kính viễn vọng tiếp theo đang được chế tạo có thể biến điều này trở nên khả thi.
