Новый подход к поиску жизни на других планетах: международная группа ученых обнаружила, что биопигменты растений, так называемые биологические фотосинтетические пигменты, оставляют после себя уникальные следы в отражаемом ими свете. Проф. д-р Светлана Бердюгина из Института физики Фрайбургского университета и Фрайбургского института физики Солнца им. Кипенхойера изучала эти биосигнатуры вместе с исследователями из Гавайского университета в Маноа, США, и с помощью поляризационных фильтров: если бы биопигменты присутствовали в качестве признака жизни на планете, они оставили бы после себя обнаруживаемую поляризованную сигнатуру в отраженном свете. Ученые опубликовали свои выводы в Международном журнале астробиологии.
Фотосинтетические пигменты - это растительные вещества, которые поглощают и отражают определенные длины волн видимого света, что придает им цвет в диапазоне отраженных волн. Биопигменты - это то, что придает растениям, водорослям, бактериям, коже и глазам человека их красочный вид. Пигменты хлорофилла в листьях растений, например, поглощают свет от синего до красного, но отражают небольшую часть зеленого в видимом спектре и, таким образом, кажутся зелеными. Исключение составляет инфракрасный свет: половина его отражается, а другая половина проходит сквозь лист. Каротиноиды поглощают синий и красный свет, но отражают желтый свет и поэтому обычно имеют красный, оранжевый или желтый цвет.
Ученые обнаружили, что часть спектра видимого света, отражаемая в цветах различными растениями, колеблется в определенных направлениях, то есть поляризуется. Каждый биопигмент оставляет цветной след в поляризованном свете. Исследователи могут обнаружить эту биосигнатуру с помощью поляризационных фильтров, которые действуют аналогично поляризационным солнцезащитным очкам или очкам для просмотра 3D-фильмов. Таким же образом можно было бы обнаружить и сигнатуру в поляризованном свете растений на далеких планетах. Высокий контраст биосигнатур в поляризованном свете может быть ключом к их обнаружению в чрезвычайно ярком звездном свете, который скрывает экзопланетные сигналы.
«Эта методика может оказаться полезной при поиске жизни на Альфе Центавра, ближайшей к Солнцу планетной системе», - говорит Бердюгина. Астрофизик указывает, что звезда Альфа Центавра B оптимальна для поиска современными телескопами, поскольку является одной из ближайших к Земле. Пока не найдено ни одной планеты в обитаемой зоне Альфы Центавра B - расстоянии от центральной звезды, на котором планета может иметь жидкую воду на своей поверхности, что является предварительным условием для жизни, какой мы ее знаем на Земле. «Еще до того, как такая планета будет найдена, мы можем использовать технику поляризации для поиска биосигнатур, указывающих на жизнь», - говорит Бердюгина. Для изучения более далеких планетных систем потребуются более крупные телескопы. Пока астрономы не построят такие телескопы, команда будет искать следы фотосинтеза в свете системы Альфа Центавра.