Bei vielen Pflanzen und Korallen dient die Biofluoreszenz unter anderem als UV-Schutz. Indem sie einen Teil der harten Strahlung in anderen Wellenlängen wieder abgeben, verhindern die Organismen Zellschäden durch übermäßige Sonneneinstrahlung. Genau diese Tatsache wollen in Zukunft Astronomen nutzen: für die Suche nach Außerirdischen.
Was nach einer skurrilen Idee klingt, haben Lisa Kaltenegger und Jack O’Malley-James von der Cornell University in Ithaca bereits genauestens durchdacht. Ihr Grundgedanke: Auch außerirdische Lebensformen könnten diese Form der Anpassung an eine UV-reiche Umwelt entwickelt haben. Ist dies tatsächlich der Fall, würde ein subtiles Leuchten die Existenz dieser biofluoreszierenden Organsimen auf fremden Planeten verraten.
Erdzwillinge um Zwergsterne im Visier
Doch wäre die außerirdische Fluoreszenz von der Erde aus überhaupt sichtbar? Dies haben die beiden Astronomen kürzlich am Beispiel von Exoplaneten untersucht, die in der habitablen Zone von Roten Zwergen des M-Typs kreisen. Denn zum einen finden auf diesen kleinen Sternen häufig Strahlenausbrüche auf der Oberfläche statt – ihre planetaren Begleiter sind folglich oftmals starker UV-Strahlung ausgesetzt.
Zum anderen ist dieser Sternentyp in unserer kosmischen Nachbarschaft allgegenwärtig: Von Proxima Centauri b bis hin zu den sieben Erdzwillingen um TRAPPIST-1 – die meisten nahen und potenziell lebensfreundlichen Welten umkreisen solche aktiven Zwergsterne.
Helligkeitsänderung bei UV-Dusche
Bei ihren Modellberechnungen gingen Kaltenegger und O’Malley-James davon aus, dass die Exoplaneten ausgedehnte flache Ozeane besitzen, in denen biofluoreszierende Alien-Organismen leben. Diese würden Licht im gleichen Spektralbereich und mit der gleichen Umwandlungsrate abgeben wie einige irdische Korallen und Bäume.
Im Modell testeten die Astronomen dann, ob und wie sich die Helligkeit des Planeten durch die Fluoreszenz seiner Lebenswelt verändern würde – sowohl in ruhigen Phasen des Sterns als auch während eines Strahlenausbruchs. Denn bei stärkerer UV-Belastung müssten die außerirdischen Organismen auch stärker fluoreszieren.
Riesenteleskop könnte Fluoreszenz erspähen
Die Auswertungen ergaben: Wenn es fluoreszierendes Leben auf nahgelegenen Exoplaneten wie Proxima Centauri b gibt, dann könnten wir dies tatsächlich feststellen. Denn bei einem wolkenlosen Himmel würde sich die Helligkeit des Planeten während einer UV-Dusche in der entsprechenden Wellenlänge um 200 bis 1.300 Prozent erhöhen, wie die Forscher berechneten. Bei einer 50-prozentigen Bewölkung läge der Helligkeitszuwachs immerhin noch bei 150 bis 250 Prozent.
Damit wäre das Leuchten zwar selbst dann noch zu schwach für aktuelle Teleskope. Doch schon das derzeit im Bau befindliche Extremely Large Telescope (ELT) in Chile wäre leistungsfähig genug, um diese Fluoreszenz zu detektieren. Das Riesenteleskop soll 2025 in Betrieb gehen – und könnte danach bei der Suche nach biofluoreszierendem Leben auf unseren erdähnlichen Nachbarn helfen. „Diese Leuchtphänomene gehören zu unseren besten Chancen, Leben auf Exoplaneten zu finden“, konstatiert O’Malley-James.
