В 2019 году на собрании Королевского астрономического общества в уэльском Лландидно прозвучал доклад, способный перевернуть наши представления о том, как выглядит жизнь за пределами Земли. Учёные не просто предположили существование инопланетной флоры — они детально описали её внешний вид и внутреннюю биохимию, опираясь на строгие астрофизические модели. И если их расчёты верны, то классический зелёный цвет растений — скорее исключение, чем правило во Вселенной.

Двойные звёзды: колыбель чёрной листвы

Исследователей заинтересовали планеты, вращающиеся в системах двойных звёзд — а таких, по современным данным, в нашей галактике большинство. Ранее телескоп CoRoT обнаружил десять новых экзопланет, включая двойную систему у звезды за 4,4 тысячи световых лет. Условия освещения там далеки от привычных нам. Авторы работы рассмотрели два характерных сценария. В первом две звезды излучают в совершенно разных диапазонах длин волн — скажем, одна даёт много синего света, а вторая — красного. Во втором случае одно из светил настолько тусклое, что почти не вносит вклада в общий поток фотонов, зато создаёт сложную картину теней и полутеней.

В обоих вариантах растение, пытающееся выжить с помощью фотосинтеза, сталкивается с проблемой: ему нужно улавливать свет в очень широком спектре, чтобы не упустить ни одного доступного фотона. Земные растения специализируются на узких участках спектра — именно поэтому хлорофилл отражает зелёный, который мы и видим. Но на планете с переменчивым и разнородным освещением такая специализация стала бы фатальной.

Ферментативная гибкость как ключ к выживанию

Решение, которое предложили учёные, — это множество различных пигментов и ферментативных систем, работающих параллельно. По сути, каждое растение должно нести в себе целый арсенал светочувствительных молекул, каждая из которых настроена на свою длину волны. Такой биохимический «швейцарский нож» позволит извлекать энергию практически из любого излучения, попадающего на лист.

Но у подобной стратегии есть неизбежное визуальное следствие. Когда поверхность поглощает свет почти во всём видимом диапазоне, она перестаёт что-либо отражать. Глаз наблюдателя — будь он человеком или инопланетным зоологом — увидит глубокий серый или даже чёрный цвет. Никакой зелени, никаких ярких красок осени: сплошная монохромная гамма, напоминающая уголь или мокрый асфальт.

«Кеплер» и галактический контекст

Это не просто умозрительное упражнение. С 2009 года на орбите работает телескоп «Кеплер», открывший тысячи экзопланет. Многие из них находятся в системах двойных звёзд, и некоторые попадают в так называемую обитаемую зону — область вокруг светила, где температура допускает существование жидкой воды. Например, в 36 световых годах от Земли обнаружена планета с вечным тропическим летом и силой тяжести на 40% больше земной. Более того, недавние расчёты группы астрономов показали: в Млечном Пути у каждой 37-й звезды, похожей на Солнце, может иметься планета земного типа. Умножьте это на сотни миллиардов звёзд — и получите ошеломляющее число потенциальных миров.

Если хотя бы на части из них возникла фотосинтезирующая жизнь, велика вероятность, что она пошла по пути широкоспектрального поглощения. Тогда чёрные растения — не курьёз, а статистическая норма. Зелёная Земля в такой картине оказывается редким исключением, обязанным своей палитрой спокойному и стабильному Солнцу.

От гипотезы к будущим наблюдениям

Работа, представленная Королевскому астрономическому обществу, — это, конечно, теоретическая модель. Но она даёт чёткие предсказания, которые можно будет проверить. Когда следующее поколение телескопов научится анализировать спектры атмосфер экзопланет, учёные станут искать не только кислород и воду, но и характерные «провалы» в отражённом свете, указывающие на наличие сложных органических пигментов. И, возможно, первый же обнаруженный биосигнал расскажет нам не о зелёных лесах, а о чёрных, безмолвных полях под светом двух солнц.

Анахарсис, скифский мудрец, когда-то сравнил закон с паутиной: мелкие насекомые в ней гибнут, а крупные прорываются. В мире экзопланет, похоже, действует своя паутина — спектральная. Узкоспециализированные виды в ней не выживают; побеждают те, кто научился поглощать всё без остатка, став чёрными, как сама космическая ночь.