Buscando vida extraterrestre: el color púrpura podría ser el nuevo verde

En nuestro planeta Tierra el color verde significa vida, vinculada a la fotosíntesis impulsada por la clorofila: pigmento de color verde presente en todas las plantas terrestres y marinas y algunas bacterias, que es esencial para transformar la energía lumínica en energía química, y hacer posible la vida.

Pero qué pasaría si estamos buscando el color equivocado y el “color de la vida” en los exoplanetas no es el verde. Un grupo de investigadores de la Universidad de Cornell, en Ithaca, Nueva York, han descubierto que el tono púrpura (de la gama de los violetas y morados), podría ser un color clave para buscar vida.

Algunas bacterias de la Tierra ya utilizan luz infrarroja para realizar el proceso de la fotosíntesis, y en su lugar contienen pigmentos de color púrpura, esto podría pasar a gran escala y completamente en otros mundos.

El morado podría ser el nuevo verde para otros mundos

Un planeta similar a la Tierra que orbita otra estrella podría lucir muy diferente cubierto por bacterias que reciben poca o nula luz u oxígeno visible. Esto ya ocurre en algunas zonas reducidas de nuestro planeta, y en su lugar utilizan radiación infrarroja invisible para impulsar la fotosíntesis.

En lugar de verde muchas de estas bacterias en la Tierra contienen pigmentos púrpuras, y los mundos púrpuras en los que son dominantes producirían una "huella luminosa" distintiva detectable por los telescopios terrestres y espaciales de próxima generación, informan los científicos de Cornell, según publica Phys Org.

La nueva investigación titulada: “El morado es el nuevo verde: biopigmentos y espectros de mundos morados similares a la Tierra”, cuya autora principal es la Dra. Ligia Fonseca Coelho, especialista en Bioingeniería y Astrobiología del Departamento de Astronomía en la Universidad de Cornell y asociada postdoctoral en el Instituto Carl Sagan (CSI), publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Base de datos de colores como signos de vida

"Necesitamos crear una 'base de datos de signos de vida' para asegurarnos de que nuestros telescopios no pasarán por alto la detección de vida en exoplanetas solo porque no se parece exactamente a lo que encontramos a nuestro alrededor todos los días", añadió la coautora Lisa Kaltenegger, directora del CSI y profesora asociada. de astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias.

Los observatorios planificados, como el Extremely Large Telescope y el Habitable Worlds Observatory, explorarán la composición química de estos mundos en las zonas habitables de sus estrellas, donde las condiciones son propicias para la existencia de agua líquida en la superficie, y analizarán su composición.

Utilizando la vida en la Tierra como guía, el equipo multidisciplinario de científicos de CSI, están catalogando los colores y las firmas químicas que presentarían en la luz reflejada de un exoplaneta, una amplia gama de organismos y minerales.

El estudio de las bacterias color púrpura

Lo que se conoce colectivamente como bacterias púrpuras en realidad tienen una gama de colores, que incluyen: amarillo, naranja, marrón y rojo, debido a pigmentos relacionados con los que hacen que los tomates sean rojos y las zanahorias naranjas. Prosperan con luz roja o infrarroja de baja energía utilizando sistemas de fotosíntesis más simples que utilizan formas de clorofila que absorben los infrarrojos y no producen oxígeno.

Es probable que hayan prevalecido en la Tierra primitiva antes del advenimiento de la fotosíntesis de tipo vegetal, dijeron los investigadores, y podrían ser particularmente adecuados para planetas que orbitan estrellas enanas rojas más frías, el tipo más común en nuestra galaxia.

Para este estudio, los científicos recolectaron y cultivaron muestras de más de 20 bacterias púrpuras azufradas y no azufradas que pueden encontrarse en una variedad de ambientes en la Tierra, desde aguas poco profundas, costas y pantanos hasta respiraderos hidrotermales de aguas profundas. Recogieron algunas muestras de un estanque en el campus de Cornell, en las aguas de Cape Cod durante el verano y de cultivos de laboratorio mantenidos por colaboradores de otras universidades.

Después de medir los biopigmentos de la bacteria púrpura y las huellas dactilares de luz, los investigadores crearon modelos de planetas similares a la Tierra con diferentes condiciones y cobertura de nubes. En una variedad de entornos simulados, dijo Coelho, las bacterias púrpuras tanto húmedas como secas produjeron firmas biológicas de colores intensos.

"Si las bacterias violetas prosperan en: la superficie de una Tierra congelada, un mundo oceánico, una Tierra bola de nieve, o una Tierra moderna que orbita una estrella más fría, ahora tenemos las herramientas para buscarlas", dijo Coelho.

La detección de un "punto violeta pálido" en otro sistema solar desencadenaría observaciones intensivas del planeta para intentar descartar otras fuentes de color, como minerales coloridos, que el CSI también está catalogando.

¿Alienígenas verdes o violetas?

Kaltenegger, autor del próximo libro, "Tierras alienígenas: la nueva ciencia de la caza de planetas en el Cosmos", dijo que detectar vida es tan difícil con la tecnología actual, que si incluso se encontraran organismos unicelulares en un lugar, sugeriría que la vida debe estar muy extendida en el cosmos. Eso revolucionaría nuestra forma de pensar sobre la antigua pregunta: ¿estamos solos en el universo?

"Simplemente estamos abriendo los ojos a estos mundos fascinantes que nos rodean", afirmó Kaltenegger. "Las bacterias violetas pueden sobrevivir y prosperar en tal variedad de condiciones que es fácil imaginar que en muchos mundos diferentes, el violeta puede ser simplemente el nuevo verde".

Referencia de la noticia:

Lígia Fonseca Coelho et al, Purple is the new green: biopigments and spectra of Earth-like purple worlds, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae601