Fotoszintézis keresése idegen bolygókon

A Földön kívüli, de földihez hasonló életformák megfigyelésének egyik elméleti lehetősége a fotoszintetizáló élőlények azonosítása nagy távolságból.

Óriási kihívás egy messzi bolygón még a földihez hasonlóan fejlett élet kimutatása is. Bár a légkörében lévő oxigén, metán és vízgőz könnyen megfigyelhető összetevők, élet nélkül is megjelenhetnek. Oxigén például a jégholdak légkörében jellemző, metán a kőzetek mállásával is keletkezhet, vízgőz pedig sok égitest atmoszférájában van.

Roger Knacke (Pennsylvania State University) vizsgálatai alapján sokkal jobb lehetőségeket kínál az infravörös tartomány, ahol van esély a fotoszintetizáló élőlények nyomainak kimutatására. A Földön a fotoszintetizáló növények és mikrobák az infravörös tartományba eső hullámhosszak jelentős részét visszaverik, így védekeznek a túlmelegedés ellen. A kutató modelljével azt közelítette, milyen visszavert színképet kapnánk egy olyan bolygóról, amelynek felszínét óriási mennyiségben borítják egyszerű, egymáshoz hasonló fotoszintetizáló élőlények.

Ilyen algák, baktériumok és egyéb, jórészt napfényt használó élőlények boríthatták be bolygónk felszínét 2,5-től mintegy 0,6 milliárd évvel ezelőttig. A földtörténetnek tehát közel háromnegyedében bolygónkat (erősen leegyszerűsítve) fotoszintetizáló mikrobák alkotta biomassza fedte. Egy hasonló állapotban lévő égitesten ennek nyoma elméletileg kimutatható lenne a távcsővel készített színképekben.

A kutató számításai szerint ideális esetben egy ilyen planétának a közeli inftravörös tartományban visszavert sugárzása mindössze néhány százalékkal lenne erősebb, mint egy hasonló, de élettelen bolygóé. Ez a kis mennyiség azonban a közeli égitesteknél elméletileg kimutatható lehet a tervek szerint tíz év múlva induló, Föld-típusú bolygókra vadászó TPF (Terrestrial Planet Finder) űrteleszkóppal. Ez az űreszköz sikeresen detektálhatja a 30 fényévnél közelebbi plantékat. A becslések szerint így összesen kb. 200 potenciális jelölttel számolhatunk, amelyeknél lenne esély az élet kimutatására - ha jelen van az adott bolygón. Mindez persze csak elméleti modell, ami abból indul ki, hogy a földihez hasonló biológiai fejlődés más bolygókon is jellemző lehet.