葉綠素是現代植物用來進行光合作用的主要色素。它們能夠吸收陽光中的藍色和紅色光波，並反射綠色光波。正是這個反射光線定義了植物葉子的顏色。但這讓一些生物學家大為不解。因為綠色可見光波包含了陽光中的大部分能量。在進化的矯正下，人類的眼睛已經變得對綠光最為敏感(這也是為什麼夜視鏡裡的影像是綠色的原因)。那為什麼光合作用沒有被調整得如此恰到好處呢？
美國馬裡蘭大學的微生物遺傳學家歇爾·達薩馬認為，當葉綠素出現時，早期地球上已經存在著另一種感光分子，它名叫視黃醛(retinal)。今天，視黃醛存在於一種叫鹽桿菌的光合微生物中。它的紫色細胞膜吸收綠色光線，反射紅光和藍紫光。兩者合併便形成了紫光。
達薩馬說，這種用視黃醛來吸收陽光的原始微生物，可能統治了早期的地球。這樣，地球最早的生物熱點區域就被染成了獨特的紫色。
而作為後來者，葉綠素微生物根本無法與視黃醛微生物直接競爭。但它們演化出了另一種能力——吸收視黃醛所不需要的光波，從而生存了下來。而參與該項研究的天文學家威廉·斯帕克斯也說：「葉綠素是被逼無奈才去想法利用藍光和紅光的，因為所有的綠光都被那些紫色生物吸收掉了。」
據研究人員推測，葉綠素植物和視黃醛植物曾共存過一段時間。「你可以想像當時的情形，一層紫色生物的下面同時還進行著另一種光合作用。」達薩馬說。但不久，這種平衡便開始偏向葉綠素植物，因為它比視黃醛植物效率更高。對此，斯帕克斯解釋道：「雖然葉綠素沒有汲取陽光中最好的光波，但它更好地利用了它所吸收的光波。」
達薩馬承認，目前他的這個想法可能不過是種推測，但它和科學家們已知的有關視黃醛和早期地球的知識相當吻合。比如，視黃醛的結構比葉綠素更為簡單。因此它也更適合早期地球的低氧環境。另外，存活至今的視黃醛微生物鹽桿菌，從屬於一種古生菌。而它們的祖先最早可以追溯到地球大氣層裡還沒有氧氣的時代。而假如我們把這些證據拼湊起來，所有的箭頭都指向了一個結論——在葉綠素植物出現以前，視黃醛就已經存在了。
雖然「紫色地球」的假說還沒得到廣泛意義上的驗證，但研究人員說，如果未來的研究證實了「紫色地球」的假說，這將對外星生物的尋找提供借鑑。
達薩馬的同事尼爾·裡德說：「我們不應該作繭自縛，完全圍繞地球上的情況來思考。」打個比方，太空生物學尤為關注的一個生物標記，是地球植物中常有的「紅邊」效應。陸地植物吸收紅色可見光，但並不吸去全部。因此許多科學家將這些反射出來的少量紅光，視為外星生命的標誌。
達薩馬說：「大多數人想到遙感時，他們關注的都是葉綠素植物。可能那是最顯著的生命跡象。但如果你看到星球正巧處在進化的這個早期階段，而你卻只是在尋找葉綠素的話，那你就可能錯過它，因為你尋找的波長不對。」