زمین به خاطر اقیانوس‌های فراوانش «نقطه آبی کم‌رنگ» نامیده می‌شود، اما بیشتر خشکی‌های سیاره ما توسط رنگ سبز پوشیده شده‌اند. گیاهان از کلروفیل (که نور قرمز و آبی را جذب و نور سبز را منعکس می‌کند) برای جذب انرژی خورشید استفاده می‌کنند و از کربن و آب برای تولید غذا از طریق فرآیندی به نام فتوسنتز بهره می‌برند.

در حالی که این درس زیست‌شناسی کلاس چهارم، روش غالب رشد حیات گیاهی در سیاره ما را توضیح می‌دهد، حیات در سیارات فراخورشیدی شبیه به زمین (به ویژه آن‌هایی که به دور ستاره‌های کوتوله قرمز می‌چرخند) ممکن است از روش کاملاً متفاوتی پیروی کند که می‌تواند کل جهان را به رنگ بنفش درآورد.

دانشمندان دانشگاه کورنل بررسی کردند که چگونه گیاهان بیگانه که برای فتوسنتز به تابش فروسرخ متکی هستند، می‌توانند رنگ دنیاهای بیگانه را تغییر دهند. این نوع باکتری‌ها، شامل باکتری‌های بی‌هوازی فتوتروف (phototrophic anoxygenic bacteria) و باکتری‌های فتوهتروتروف (photoheterotrophic bacteria)، می‌توانند «اثر انگشت نوری» مشخصی از خود ساطع کنند که توسط رصدخانه‌های آینده، از جمله تلسکوپ غول‌پیکر اروپا، قابل تشخیص خواهد بود.

لیگیا فونسکا کوئلیو، دانشجوی دکتری دانشگاه کورنل، گفت: «باکتری‌های بنفش می‌توانند در طیف وسیعی از شرایط رشد کنند و این امر آن‌ها را به یکی از مدعیان اصلی حیات تبدیل می‌کند که می‌تواند بر دنیای گوناگون غالب شود. آن‌ها همین حالا هم در نقاط خاصی از زمین وجود دارند. فقط تصور کنید اگر آن‌ها با گیاهان سبز، جلبک‌ها و باکتری‌ها رقابت نمی‌کردند: یک خورشید قرمز می‌توانست مطلوب‌ترین شرایط را برای فتوسنتز آن‌ها فراهم کند.»

برای درک رنگ و نشانه شیمیایی چنین جهانی، کوئلیو و همکارانش ۲۰ نمونه از باکتری‌های گوگردی بنفش و غیرگوگردی بنفش را از نقاط مختلف جهان، از جمله چشمه‌های گرمابی و حتی برکه‌های نزدیک دانشگاه کورنل، جمع‌آوری کردند. این باکتری‌ها برای فرآیندی شبیه به فتوسنتز به نور قرمز و فروسرخ با انرژی کم متکی هستند و در حالی که باکتری‌های بنفش ممکن است امروزه یک زیستگاه خاص باشند، برخی دانشمندان نظریه‌پردازی می‌کنند که زمین باستانی احتمالاً بسیار بنفش‌تر از امروز بوده.

یک مطالعه در سال ۲۰۲۲ از دانشگاه مریلند به بررسی این موضوع پرداخت که چرا گیاهان نور سبز را منعکس می‌کنند، در حالی که از نظر فنی خورشید بیشترین نور را در طیف آبی-سبز منتشر می‌کند. دانشمندان استدلال کردند که مولکولی حساس به نور به نام رتینال که اولین بار قبل از کلروفیل روی زمین ظاهر شد، نور سبز را جذب کرده و نور قرمز و بنفش را منعکس می‌کرد که از دید چشم انسان، بنفش به نظر می‌رسید.

هنگامی که مولکول کلروفیل روی زمین تکامل یافت (تا حد زیادی به دلیل افزایش سطح اکسیژن) نور سبز خورشید قبلاً توسط گیاهان مبتنی بر رتینال جذب می‌شد. بنابراین، کلروفیل تمام نور موجود دیگر را جذب کرد. اگرچه خورشید نور کمتری در آن طیف منتشر می‌کند، کلروفیل بخشی از سیستمی پیشرفته‌تر و کارآمدتر برای تولید فتوسنتز بود و رنگ سبز زمین شروع به شکل‌گیری کرد.

اما در سیارات فراخورشیدی با اکسیژن کم که به دور ستارگان کوتوله قرمز سرد می‌چرخند، اوضاع ممکن است کاملاً متفاوت باشد. کوئلیو مدل‌های مختلفی از سیارات شبیه زمین را در طیف وسیعی از محیط‌های مرطوب و خشک توسعه داد و بسیاری از «اثرات انگشت نوری» شبیه‌سازی شده بنفش بودند.

کوئلیو گفت: «اگر باکتری‌های بنفش در سطح یک زمین یخ‌زده، یک دنیای اقیانوسی، یک زمین برفی یا یک زمین مدرن که به دور یک ستاره خنک‌تر می‌چرخد، شکوفا شوند، ما اکنون ابزارهایی برای جستجوی آن‌ها داریم.»

بنابراین، وقتی بیگانگان بالاخره به زمین رسیدند، روی «مردان کوچک سبز رنگ» حساب نکنید؛ چراکه ممکن است با «موجودات پرنده بنفش رنگ» روبرو شویم.