Астробиологи продолжают работать над определением того, какие биосигнатуры лучше всего искать при поиске жизни в других мирах. Самая распространенная идея заключалась в поиске доказательств существования растений, которые используют зеленый пигмент хлорофилл, как мы на Земле. Однако новая статья предполагает, что бактерии с фиолетовыми пигментами могут процветать в более широком диапазоне условий, чем их зеленые собратья. Это означает, что телескопы нынешнего и следующего поколения должны искать выбросы фиолетовых форм жизни.
«Фиолетовые бактерии могут процветать в самых разных условиях, что делает их одним из основных претендентов на жизнь, которая может доминировать в различных мирах», — сказала Лигия Фонсека Коэльо, научный сотрудник Института Карла Сагана (CSI) и первый автор исследования. «Пурпур — это новый зеленый: биопигменты и спектры фиолетовых миров, похожих на Землю», опубликовано в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества: письма».
По данным Архива экзопланет НАСА, на момент написания этой статьи было обнаружено 5612 внесолнечных планет, и еще 10 000 считаются кандидатами на роль планет, но еще не подтверждены. Из всего этого существует чуть более 30 миров, потенциально похожих на Землю, планет, которые лежат в обитаемых зонах своих звезд, где условия способствуют существованию жидкой воды на поверхности.
Но «похожий на Землю» имеет широкое значение, варьирующееся от размера, массы, состава и различного химического состава. Хотя нахождение в обитаемой зоне звезды, безусловно, означает, что существует потенциал для жизни, это не обязательно означает, что жизнь могла там возникнуть, или даже если бы это произошло, жизнь на этом мире могла бы сильно отличаться от земной.
«Хотя кислородный фотосинтез порождает современные зеленые ландшафты, аноксигенные фототрофы на основе бактериохлорофилла также могут окрашивать свою среду обитания и могут доминировать в гораздо более широком диапазоне сред на экзопланетах, подобных Земле», — написали Коэльо и его команда в своей статье. «Хотя кислородный фотосинтез приводит к появлению современных зеленых ландшафтов, аноксигенные фототрофы на основе бактериохлорофилла также могут окрашивать свою среду обитания и могут доминировать в гораздо более широком диапазоне сред на экзопланетах, подобных Земле».
Исследователи охарактеризовали спектры отражения коллекции пурпурных серных и пурпурных несерных бактерий из различных бескислородных и кислородных сред, обнаруженных здесь, на Земле, в самых разных средах: от мелководья, побережий и болот до глубоководных гидротермальных источников. Несмотря на то, что их все вместе называют «фиолетовыми» бактериями, на самом деле они включают в себя целый ряд цветов: от желтого, оранжевого, коричневого и красного из-за пигментов — например, тех, которые делают помидоры красными, а морковь — оранжевой.
Эти бактерии процветают при низкоэнергетическом красном или инфракрасном свете, используя более простые системы фотосинтеза, использующие формы хлорофилла, которые поглощают инфракрасное излучение и не выделяют кислород. По словам исследователей, они, вероятно, были распространены на ранней Земле до появления растительного фотосинтеза и могут быть особенно хорошо подходят для планет, которые вращаются вокруг более холодных красных карликов – наиболее распространенного типа в нашей галактике.
Это означает, что этот тип бактерий может быть более распространен в большем количестве экзомиров.
В мире, где эти бактерии могут доминировать, они будут производить характерный «световой отпечаток», который можно будет обнаружить с помощью телескопов будущего.
В своей статье Коэльо и его команда представили модели планет земного типа, на поверхности которых могут доминировать пурпурные бактерии, и продемонстрировали влияние их сигнатур на спектры отражения экзопланет земной группы.
«Наше исследование предоставляет новый ресурс для обнаружения пурпурных бактерий и повышает наши шансы обнаружить жизнь на экзопланетах с помощью будущих телескопов», — написала команда.
«Нам необходимо создать базу данных признаков жизни, чтобы быть уверенными, что наши телескопы не упустят жизнь, если она не будет выглядеть точно так же, как то, с чем мы сталкиваемся вокруг нас каждый день», — сказала соавтор Лиза Калтенеггер, директор CSI и доцент. астронома Корнелльского университета, в пресс-релизе Корнелла.
