Световые спектры расширяют возможности обнаружения жизни за пределами Солнечной системы
Недавнее исследование раскрывает детали о световых сигналах, которые исходят с планет, лишённых кислорода и солнечного света, — сценарий, который, вероятно, распространён среди многих экзопланет, открытых к настоящему времени.
На Земле зелёный цвет является характерным признаком жизни благодаря бактериям и растениям, использующим зелёный хлорофилл для преобразования видимого солнечного света в энергию. Однако на планетах вокруг звёзд меньшей яркости, организмы, скорее всего, будут адаптированы к использованию инфракрасного света для своего метаболизма.
Бактерии существуют в различных экстремальных средах на Земле, включая мутные болота и глубоководные гидротермальные источники, куда не проникает солнечный свет. В новом исследовании Лигия Фонсека Коэльо, астробиолог из Корнелльского университета, вместе со своими коллегами выращивала образцы таких бактерий, измеряла длины волн света, которые они отражают, и моделировала, как эти световые следы могут проявиться на различных экзопланетах.
Согласно исследователям, телескопы нового поколения, такие как «Чрезвычайно Большой Телескоп» (Extraordinarily Noteworthy Telescope) в Чили и планируемая «Обсерватория Обитаемых Миров» (Liveable Worlds Observatory), смогут исследовать эти световые спектры.
«Для того чтобы не упустить потенциальные признаки жизни на других планетах, нам необходимо создать базу данных признаков жизни, отличную от того, что мы привыкли видеть на Земле», — отмечает соавтор исследования, Лиза Калтенеггер, астроном и директор Института Карла Сагана при Корнелльском университете.
В исследовании также рассматриваются пурпурные бактерии, которые принадлежат к типу Pseudomonadota и процветают в средах с низким содержанием кислорода. Коэльо и её коллеги вырастили 20 видов пурпурных бактерий, производящих серу, и 20 видов пурпурных бактерий, не производящих серу. Они использовали образцы из различных сред, включая лабораторные культуры и воду из разных мест, таких как побережье Кейп-Кода в Массачусетсе и пруд на кампусе Корнелла в Нью-Йорке. Эти бактерии содержат множество красочных пигментов, помимо фиолетового, в том числе оранжевые и красные каротиноиды.
Определив, какие длины волн света отражают эти бактерии сильнее всего, исследователи смоделировали, как будут выглядеть эти длины волн, исходящие от различных потенциальных экзопланет: среды с 70% океана и 30% суши, 100% водной поверхности, 100% ледяной поверхности и снежного с половиной суши и половиной снега.
«Наши модели показывают, что при наличии различных поверхностных условий, таких как биота и облачность, на экзопланетах могут проявляться признаки поверхностных биопигментов пурпурных бактерий. Хотя вопрос о том, могут ли пурпурные бактерии или другие формы жизни развиваться на других планетах, остается открытым, фиолетовый цвет может стать новым признаком жизни в поисках экзопланетной биосферы», — отмечают исследователи в своей статье.
