模拟研究显示外星植物可能呈现黑色
时间:2017-12-08

  科学网络 - 模拟研究表明,外星植物可能会出现黑色

  这是一个在遥远的太阳系外行星上生长在两个遥远黑暗行星上的黑色植物的想象图

  根据国家地理网站的一份报告,根据最近的一项模拟研究,在裸露的人体外观上看起来黑色的植物可能会在围绕二进制或多星系统运行的行星上演变。研究还认为,这些生物甚至可以开发自己的移动伞,以避免致命的太阳耀斑。

  地球上的生命活力来自太阳的光芒,阳光驱动植物的光合作用,植物通过太阳辐射和空气中的二氧化碳就可以合成糖分,太阳与地球的距离,它的颜色和温度决定了地球上的植物可以吸收大部分的光而不是绿光,而这种波长的光被反射回到我们的眼睛中,我们感觉到植物呈绿色。

  但宇宙中的大多数恒星与太阳不一样。超过80%的银河系恒星是暗红色的矮星。因此,太空生物学家认为,行星周围的植物围绕这样的恒星,如果它们也发育出光合作用,使它们变成红色,蓝色,黄色,紫色甚至黑色和灰色,就会发展出不同的波长吸收模式吸收有限的光资源。

  另一方面,宇宙中超过30%的恒星包含两颗或更多的恒星。目前还不清楚这个星球将如何在这样一个多恒星的环境中演变。

  英国圣安德鲁斯大学天体生物学家杰克·奥马利·詹姆斯是模拟研究的负责人,他说:“我们认为在这种多光源的情况下,植物可能是有选择性的选择一颗恒星作为你的首选光源,而不是两颗恒星的光源,但围绕着两颗暗红色小矮星的星系,你可能别无选择,只能有一种颜色,也许是灰黑色。

  明星耀斑的威胁

  詹姆斯和他的同事们模拟了一个假想的星球,运行在各种二进制和三星系统上。在一些模拟中,恒星系统只包含红矮星,但在另一种情况下,红矮星与太阳这样的主序星组合在一起考虑,甚至行星围绕着两个太阳般的主星系组织。情况。

  在大多数情况下,轨道行星接收足够的光进行光合作用。但詹姆斯警告说,围绕红矮星的行星可能需要额外的步骤来确保自己的生存。

  他说:红矮星很暗,这意味着你必须在五倍于日光的距离才能获得足够的光强。然而,由于红矮星比太阳有更强烈和频繁的耀斑爆发,这将威胁到生命的存在。

  因此,詹姆斯设想,在这样的世界中生存的植物应该演化某种阳伞,以保护自己免受火光的影响。如果植物生活在水中,它们可能会发展出某种检测机制。一旦发现火光爆发的到来,它们会暂时沉入水中,等待爆发,以保护其脆弱的光合作用机制。

  而另一位来自圣安德鲁斯大学的天体生物学家,格里尔的导师简·格里夫斯(Jane Greaves)也表示,那些移动的植物可以主动躲在岩石后面躲避太阳耀斑,这个想法真的很酷。第一次在这个特定的生活环境中对生物的生存模式做出具体的假设,这一点很重要,因为这样的恒星环境在宇宙中是最常见的。

  美国宇航局戈达德太空飞行中心的生物气象学家南希·江(Nancy Kiang)她研究了许多年外来植物的可能的颜色模式。

  但南希说,她从来没有考虑过植物在多恒星系统中的颜色选择。所以她急于了解詹姆斯的研究,她说:我想知道在一个以上的恒星光源的情况下植物的阴影结构如何演化。

  如何搜索非绿色植物?

  关于外来植物可能的颜色及其可能的行为的猜测不仅仅是好奇心。

  天文学家已经开始使用大型望远镜观测行星世界,远远超出了几光年。利用极其敏感的探测器,他们试图探测行星中“光子”的存在,这种“大气被植物叶子反射,看看外星生命是否存在于这些行星中。

  詹姆士博士的研究将对这些观测项目收集到的数据具有重要的参考价值,这将为分析师指明方向。

  格里菲斯告诉国家地理编辑:我们还没有迈出这一步,但至少我们已经开始想出如何去做,在未来的十年中,我们将能够获得与欧空局相同规模的大型设备伟大的望远镜,这将大大有助于我们的研究工作。这个大口径望远镜预计将在2018年完成。

  欧洲大望远镜(ELT)的主镜,直径138英尺(42米),将能够检测太阳系外行星的成分信息,并帮助研究人员确定是否存在外星生命形式。

  NASA的詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜将很快揭开序幕,这将使观测变得更加简单,如果你能建造一个太空望远镜阵列,那么它的分辨率将是前所未有的无与伦比的,但是由于技术的复杂性和这类设备涉及成本高,暂时难以实施。

  格里夫斯说:现在确实有一些非常雄心勃勃的计划,但一切都取决于是否决心按照既定的时间表来完成这些大型设备的建设。

  国家地理网站相关报道(英文)

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