Budeme hledat fialové exoplanety?

Se životem na Zemi si nejvíce spojujeme zelenou barvu, kterou vidíme skoro všude v rostlinné říši – od pokojových rostlin a zahrad až po pole a lesy, kde podmínky umožnily vývoj organismů, které provádějí fotosyntézu produkující kyslík pomocí zeleného barviva – chlorofylu.

Planeta podobná Zemi obíhající kolem jiné hvězdy by však mohla vypadat zcela jinak: mohla by být pokrytá bakteriemi, které přijímají jen málo nebo vůbec žádné viditelné světlo a nepotřebují ani kyslík, podobně jako je tomu v některých prostředích na Zemi. Místo toho by mohly využívat k fotosyntéze neviditelné infračervené záření.

Mnoho takových bakterií na Zemi obsahuje místo zelené barvy fialové pigmenty, a pokud by tyto bakterie na exoplanetách převládaly, vytvářely by charakteristický „světelný otisk“, který by byl detekovatelný pozemními i vesmírnými dalekohledy příští generace.

„Fialové bakterie mohou prosperovat v širokém spektru podmínek, což z nich činí jednoho z hlavních uchazečů o život, který by mohl dominovat na různých světech,“ uvedla Lígia Fonseca Coelho, postdoktorandka Institutu Carla Sagana (CSI) a první autorka článku Purple is the New Green: Biopigments and Spectra of Earth-like Purple Worlds.

„Potřebujeme vytvořit databázi známek života, abychom se ujistili, že naše teleskopy nepřehlédnou život, pokud náhodou nevypadá přesně jako to, s čím se setkáváme každý den kolem nás,“ dodala docentka astronomie Lisa Kalteneggerová, spoluautorka článku a ředitelka CSI.

Pro účely studie autoři shromáždili a vypěstovali vzorky více než 20 purpurových sirných a nesirných bakterií, které se mohou vyskytovat v různých prostředích, od mělkých vod, pobřeží a bažin až po hlubokomořské hydrotermální průduchy.

Bakterie, které se souhrnně označují jako fialové, mají ve skutečnosti celou škálu barev včetně žluté, oranžové, hnědé a červené, a to díky pigmentům příbuzným těm, které dělají rajčata červená a mrkev oranžovou. Daří se jim v prostředí s nízkoenergetickým červeným nebo infračerveným světlem pomocí jednodušších systémů fotosyntézy využívajících formy chlorofylu, které absorbují infračervené světlo a nevytvářejí kyslík. Je pravděpodobné, že na rané Zemi tyto bakterie převládaly ještě před nástupem fotosyntézy rostlinného typu a mohly by být obzvláště vhodné pro exoplanety, které obíhají kolem chladnějších červených trpaslíků – nejběžnějšího typu hvězd v naší Galaxii.

Na Zemi se jim i dnes v určitých prostředích daří. Pokud by jim nekonkurovaly zelené rostliny, řasy a jiné bakterie, mohly by jim červené hvězdy poskytnout nejpříznivější podmínky pro fotosyntézu.

Detekce „bledě fialové tečky“ v jiné sluneční soustavě by vyvolala intenzivní pozorování planety, aby se tím vyloučily jiné barevné zdroje, například barevné minerály, které CSI rovněž katalogizuje.

„Právě se nám otevírají oči pro tyto fascinující světy kolem nás,“ řekla Lisa Kalteneggerová. „Fialové bakterie mohou přežívat a prospívat v tak rozmanitých podmínkách, že je snadné si představit, že na mnoha různých světech může být fialová právě novou zelenou.“

Práce týmu vyšla v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] www.sci.news
[2] scitechdaily.com