Чтобы обнаружить жизнь на других планетах, не обязательно искать в атмосфере кислород. Живые организмы способны раскрашивать поверхность своих миров: земные растения придают ландшафту зелёный оттенок благодаря хлорофиллу, а некоторые бактерии — фиолетовый. Будущий космический телескоп HWO (Habitable Worlds Observatory) сможет уловить эти «краски жизни» на экзопланетах — планетах вне Солнечной системы. Подобно художнику, он разложит свет планеты на десятки оттенков с помощью спектроскопии — метода, анализирующего распределение энергии излучения по длинам волн, — и выявит характерные цветовые метки, указывающие на биологическую активность. Особенно яркие следы ожидаются там, где есть жидкая вода и углеродные соединения, поскольку на Земле жизнь строится именно на этих компонентах.
Главная трудность заключается в слабом сигнале от планеты на фоне излучения её звезды. Телескопу понадобится собрать в 20–40 раз больше полезного света, чем помех, и охватить широкий цветовой диапазон — от видимого до теплового (инфракрасного) излучения. Только так оттенки живого не спутаешь с безжизненными минералами. Ещё в прошлом веке астроном Нэнси Грейс Роман, одна из ключевых фигур в создании космического телескопа «Хаббл», мечтала о приборах, способных различать цвет далёких миров. Сегодня её мечта превратилась в конкретную инженерную задачу.
Если метод сработает, мы впервые сможем уверенно заявить, что на далёкой точке в космосе существует жизнь. Возможно, её палитра окажется совсем не зелёной: на молодой Земле, до появления растений, царили пурпурные бактерии, использовавшие для фотосинтеза иные пигменты. Такая фиолетовая жизнь может быть правилом, а не исключением, и телескоп HWO готов искать её отпечатки в спектрах экзопланет.
Самые старые краски жизни на Земле — зелёный пигмент бактерий, которому 1,1 миллиарда лет. Его до сих пор находят в горных породах.
В «Аватаре» светящиеся джунгли Пандоры — это мощные цветовые сигналы жизни. Телескоп HWO будет охотиться за такими же космическими красками.