قام العلماء بقياس ألوان الميكروبات التي تعيش في أعالي الغلاف الجوي للأرض، مكشفين عن صبغات تحمي من ضوء الأشعة فوق البنفسجية. تشير هذه النتائج إلى أن بيوسيغنات مشابهة في سحب الكواكب خارج المجموعة الشمسية قد تشير إلى حياة فضائية. توفر البحث طيفات مرجعية للمراقبات الفلكية المستقبلية.
تزدهر الكائنات الدقيقة في الستراتوسفير الأرضي بتركيزات تصل إلى 100,000 لكل متر مكعب، مساهمة في تشكيل السحب. تنتج هذه الميكروبات صبغات مثل الكاروتينويدات، التي تخلق درجات صفراء وبرتقالية ووردية لحماية من الإشعاع فوق البنفسجي الشديد في ارتفاعات بين 3 و38 كيلومترًا.
قادت ليجيا كويلو في جامعة كورنيل في ولاية نيويورك فريقًا قام بتحليل ميكروبات جمعها برينت كريستنر في جامعة فلوريدا باستخدام بالونات هيليوم وعصي لزجة. من خلال زراعة هذه العينات وقياس طيفات انعكاسها، أنتج الباحثون بيانات حول كيفية تفاعل هذه الصبغات مع الضوء. كما قاموا بنمذجة الاختلافات الطيفية تحت ظروف كوكبية مختلفة، مثل بيئات أكثر رطوبة أو أكثر جفافًا.
"للمرة الأولى، لدينا الآن طيفات انعكاس حقيقية للكائنات الدقيقة المصبوغة من الغلاف الجوي يمكن استخدامها كبيانات مرجعية لنمذجة وكشف الحياة في السحب"، تقول كويلو. تؤكد أن البيوسبغات تعمل كبيوسيغنات عالمية، نظرًا لدور الأشعة فوق البنفسجية كمجهد للحياة على أي كوكب مضيء بالنجوم. "البيوسبغات هي بيوسيغنات قوية ومدهشة في عالميتها"، تضيف كويلو. "بما أن الأشعة فوق البنفسجية هي مجهد عالمي للحياة على أي كوكب مع نجم، فمن المعقول أن تتطور صبغات انعكاسية تخدم الوظيفة نفسها في أماكن أخرى أيضًا."
يكتشف الفلكيون حاليًا بيوسيغنات محتملة على الكواكب خارج المجموعة الشمسية من خلال تحليل الضوء المنعكس بحثًا عن غازات مثل الأكسجين والميثان، أو علامات سطحية مثل الكلوروفيل. غطت السحب هذه الإشارات تقليديًا، لكن الدراسة تظهر أن تركيزات عالية من الميكروبات الجوية يمكن أن تغير طيف الكوكب بشكل قابل للكشف. تشير المحاكاة إلى أن الكثافات المشابهة لازدهار الطحالب البحرية ستكون ضرورية للمراقبة بأدوات مثل مرصد العوالم الصالحة للحياة المقترح من ناسا.
"تظهر محاكاتنا الكوكبية أن إذا كانت سحب كوكب ما تحتوي على تركيزات عالية من هذه الكائنات الدقيقة، فإن طيفاتها قد تتغير بطريقة قابلة للكشف"، تلاحظ كويلو. ومع ذلك، تبقى التحديات، حيث تقل مستويات الميكروبات الجوية في الأرض عن عتبات الكشف الحالية.
ترحب كلير فليتشر في جامعة نيو ساوث ويلز بدمج عمليات البحث عن الكاروتينويدات مع كشف الكلوروفيل لكنها تحذر من أنه يفترض حياة مشابهة للأرض على الكواكب خارج المجموعة الشمسية. يعبر بيتر توثيل في جامعة سيدني عن الشك في تمييز هذه الإشارات الضعيفة من الضوضاء على مسافات مثل 20 بارسك.
تفصل النتائج في مسودة أولية على arXiv (DOI: 10.48550/arXiv.2509.25173).