Фіолетові планети можуть бути ознаками інопланетного життя, яке ми шукали

У пошуках позаземного життя вчені вже знають, що, можливо, ми шукаємо світ, який дуже відрізняється від зеленої біосфери Землі, де переважають рослини.

Наскільки саме – важко сказати, але наша планета все ще може дати нам деякі підказки. Наприклад, існують організми, які можуть жити в середовищі, дуже несприятливому для більшості інших видів життя на Землі.

Але як би виглядав інопланетний еквівалент рослинного життя?

Що ж, життя тут, на Землі, пропонує ще одну можливість для цього. Хоча значна частина продуцентів тут містить хлорофіл зеленого кольору для виживання, фотосинтезуючі бактерії, які процвітають в умовах низької освітленості, мають фіолетове забарвлення, щоб максимально ефективно використовувати інфрачервоне випромінювання.

“Фіолетові бактерії можуть процвітати в широкому діапазоні умов, що робить їх одним з головних претендентів на життя, яке може домінувати в різних світах”, – говорить астробіолог Лігія Фонсека Коельо з Інституту Карла Сагана Корнельського університету.

“Вони вже процвітають тут у певних нішах. Уявіть собі, що вони не конкурували б із зеленими рослинами, водоростями та бактеріями: Червоне сонце могло б створити для них найсприятливіші умови для фотосинтезу”.

Найпоширеніші зірки в галактиці Чумацький Шлях не схожі на Сонце: вони менші, червоніші, випромінюють значно менше тепла і світла, ніж наша зоря. До 75 відсотків усіх зірок у галактиці – червоні карлики, що спонукає вчених до роздумів про те, чи може виникнути життя на екзопланеті червоного карлика, як воно може виглядати, якщо це станеться, і – що найважливіше – як ми зможемо його виявити.

Інститут Карла Сагана займається каталогізацією різних форм життя і з’ясовує, як вони могли б виглядати здалеку, якби ми спостерігали за ними з іншого світу.

Тут, на Землі, фотосинтетичний пігмент, який найчастіше зустрічається в рослинах, – це хлорофіл-а. Він також міститься в ціанобактеріях, і це не випадково. Хлоропласт у рослинних клітинах, який містить пігмент хлорофіл, насправді є симбіотичною ціанобактерією, яка дуже давно потрапила до предків сучасних рослин і коеволюціонувала, щоб дозволити своїм господарям фотосинтезувати.

Навколо зірки з іншими умовами освітлення форма життя з зовсім іншим відтінком може домінувати подібним чином, тому Коельо та її колеги зібрали понад 20 видів бактерій, які використовують біопігменти, що називаються каротиноїдами, для збору світлової енергії.

Ці організми процвітають на червоному та інфрачервоному світлі, використовуючи системи збору світла дещо простіші, ніж у рослин, і використовують бактеріохлорофіли, які поглинають довжини хвиль світла, що не використовуються рослинами або ціанобактеріями, і не виробляють кисню.

Дослідники ретельно виміряли пігменти різних бактерій і створили моделі інопланетних світів з різними поверхневими та атмосферними умовами, щоб визначити, як би вони виглядали. У всіх випадках бактерії змушували планету виробляти інтенсивні відтінки, які потенційно можна було б виявити.

Залежно від виду бактерій, каротиноїди можуть зробити мікроби більш помаранчевими, червоними або коричневими. Але так само, як різноманітність рослин і водоростей все ще розмивається в лісах, луках і мангрових заростях приголомшливої зелені, поширення більш холодних відтінків далі в електромагнітному спектрі все ще може являти собою певну форму фотосинтезу.

Це означає, що якщо в іншому світі розвивається багатий покрив життя, який має схожу біологію з пурпуровими бактеріями тут, на Землі, у нас є засіб для спостереження за ним.

“Ми тільки відкриваємо очі на ці захоплюючі світи навколо нас, – каже астробіолог Ліза Кальтенеггер, директор Інституту Карла Сагана. “Фіолетові бактерії можуть виживати і процвітати в таких різноманітних умовах, що легко уявити, що в багатьох різних світах фіолетовий колір може бути просто новим зеленим”.