外星行星可能是紫色的

極光欣色 2024-04-24 07:35:33

紫色系外行星的概念。來源:美國國家航空航天局

美國宇航局已經在宇宙中發現了多種類似地球的岩石世界。但與我們翠綠的星球不同的是,許多這樣的星球上可能充滿了紫色的生命——如果那裏存在生命的話。

很容易想象,其他地方的生物類似于樹木、藻類、草等的顔色,主宰著我們的地球現實。這種綠色生物吸收來自太陽的特定光波,爲産生能量的光合作用提供燃料,而綠色色素化合物葉綠素幫助推動了這一極其成功的過程。然而,天體生物學家和微生物學家的新研究表明,其他地方的生命可能會利用來自太陽的不同類型的光來制造能量,並使用含有紫色而不是綠色色素的化合物。

這不是一個牽強的想法。畢竟,地球上的一些微生物是紫色的。只是在地球上,在我們現在富氧的環境中,綠色生命(利用“含氧光合作用”)在大多數生態系統中占了上風。

“但在其他星球上並不一定是這樣,”Lígia豐塞卡·科埃略(Fonseca Coelho)告訴Mashable,他是康奈爾大學卡爾·薩根研究所的微生物學家,領導了這項研究。

這項研究最近發表在同行評議的科學雜志《皇家天文學會月刊》上。一個主要的目標是展示太空觀測站如何能夠——而且應該——在觀測太陽以外的遙遠行星時尋找紫色生命的迹象,這些行星被稱爲系外行星。即將問世的極其強大的望遠鏡,如位于智利高山的極大望遠鏡和可居住世界天文台(將在太空軌道上運行),將研究這些遙遠世界的大氣,並確定它們的組成和可居住性。

“不要只看綠色。也看看紫色。”

科學家們從不同的生態系統中采集了20多種紫色細菌,比如馬薩諸塞州和紐約州的湖泊和沼澤,測量了它們鮮豔的色素以及它們是如何發光的。然後,他們模擬了“光特征”——在外星行星的反射光中可見的獨特顔色和化學指紋——發現這些紫色細菌會産生生動的、可識別的特征。

“不要只看綠色。也看看紫色,”科埃略強調說。“我們可能會因爲偏見而錯過生命的迹象。”

Lígia Fonseca Coelho拿著一個充滿紫色細菌的樣本。來源:Ryan Young /康奈爾大學

紫色生命可能並不存在。這甚至可能很常見。

NASA關于類地系外行星的概念。來源:NASA科學可視化工作室

我們銀河系中最豐富的恒星是小的紅色恒星,稱爲紅矮星。(離地球最近的恒星是一顆叫做比鄰星的紅矮星。)它們只有太陽大小的一小部分,是溫度最低的恒星。因此,紅矮星發出的大部分光都是低能量的(以紅外線或紅色光波的形式),所以附近的任何生物都可能需要使用這種紅外光(我們的眼睛是看不見的)來爲它們的細胞供電。科埃略解釋說:“如果地球上存在生命,它們就會使用(紅外)能量。”至關重要的是,在地球上,紫色細菌在這些低能環境中茁壯成長。

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