Gli astronomi di Cornell sono entrati nella tavolozza dei colori della natura dalla Terra primitiva per creare un "cheat sheet" cosmico per guardare mondi lontani. Correlando tinte e sfumature, i ricercatori mirano a capire dove gli esopianeti scoperti possono ragionevolmente cadere lungo il proprio spettro evolutivo.

"Nella nostra ricerca per comprendere gli esopianeti, stiamo usando la Terra primordiale e le sue pietre miliari biologiche nella storia come una stele di Rosetta, " disse Jack O'Malley-James, un ricercatore associato al Carl Sagan Institute di Cornell.

O'Malley-James è co-autore di "Expanding the Timeline for Earth's Photosynthetic Red Edge Biosignature" con Lisa Kaltenegger, professore di astronomia e direttore dell'Istituto Sagan. Il documento è stato pubblicato il 9 luglio nel Giornale Astrofisico .

"Se un alieno avesse usato il colore per osservare se la nostra Terra avesse vita, quell'alieno vedrebbe colori molto diversi nel corso della storia del nostro pianeta, risalendo a miliardi di anni fa, quando diverse forme di vita dominavano la superficie terrestre, " disse Kaltenegger.

"Prima gli astronomi si erano concentrati solo sulla vegetazione, ma con una tavolozza di colori migliore, i ricercatori possono ora guardare oltre mezzo miliardo di anni e fino a 2,5 miliardi di anni indietro nella storia della Terra per corrispondere a periodi simili sugli esopianeti, " lei disse.

Negli ultimi mezzo miliardo di anni - circa il 10% della vita del nostro pianeta - clorofilla, presente in molte forme familiari di vita vegetale come foglie e licheni, è stata la componente chiave della biofirma della Terra. Ma altra flora, come cianobatteri e alghe, sono molto più antichi della vegetazione terrestre, ma le loro strutture contenenti clorofilla lasciano i loro segni rivelatori sulla superficie di un pianeta.

"Gli scienziati possono osservare le biofirme di superficie al di là della vegetazione su esopianeti simili alla Terra usando il nostro pianeta come la chiave per cosa cercare, " Disse O'Malley-James.

"Quando scopriamo un pianeta extrasolare, questa ricerca ci offre una gamma molto più ampia per guardare indietro nel tempo, " ha detto Kaltenegger. " Estendiamo il tempo in cui possiamo trovare biota di superficie da 500 milioni di anni (vegetazione terrestre diffusa) a circa 1 miliardo di anni fa con i licheni e fino a 2 o 3 miliardi di anni fa con i cianobatteri".

O'Malley-James e Kaltenegger hanno modellato gli spettri di esopianeti simili alla Terra con diversi organismi di superficie che utilizzano la clorofilla. Gli scenari potrebbero includere dove alcuni organismi dominano l'intera superficie di un pianeta simile alla Terra, come l'immaginario, mondo paludoso di Dagobah, casa di Yoda nei film di "Star Wars".

I licheni (una partnership simbiotica di funghi e fotosintetici) potrebbero aver colonizzato le masse terrestri della Terra circa 1,2 miliardi di anni fa e avrebbero dipinto la Terra in colori da salvia a verde menta. Questa copertura avrebbe generato una firma fotosintetica a bordo rosso "non vegetativa" (la parte dello spettro che aiuta a impedire che i pianeti vengano bruciati dal sole) prima che il biota della Terra moderna di oggi prendesse il sopravvento.

O'Malley-James e Kaltenegger hanno affermato che i cianobatteri, come le alghe di superficie, potrebbero essere stati diffusi tra 2 miliardi e 3 miliardi di anni fa, producendo un bordo rosso fotosintetico, e potrebbe essere trovato su altri esopianeti simili alla Terra.

Questa ricerca mostra che i licheni, alghe e cianobatteri avrebbero potuto fornire una caratteristica del bordo rosso della superficie rilevabile per una Terra più giovane, molto prima che la vegetazione terrestre si diffondesse da 500 a 750 milioni di anni fa, disse O'Malley-James.

"Questo documento espande l'uso di una bio-caratteristica fotosintetica della superficie del bordo rosso ai tempi precedenti nella storia della Terra, " Egli ha detto, "così come a una più ampia gamma di scenari abitabili di pianeti extrasolari".