多彩的世界:其他星球上的植物可能不是绿色的 |
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![]() 艺术家对遥远世界上五颜六色的植物的构思。一项新的研究发现,超凡脱俗的植被可能是红色、橙色或黄色。 科学家说,如果树木生长在其他星球上,它们的叶子可能是红色、橙色或黄色的,而不仅仅是在秋天。 《天体生物学》杂志3月刊上详细介绍的两项新研究发现,行星光合生物的颜色取决于世界轨道上的恒星类型和大气层的组成。 加州理工大学虚拟行星实验室(VPL)的研究小组成员Victoria Meadows说:“你有一个特定的光谱,它受到恒星表面温度的影响,但一旦光线穿过大气层,大气层就会过滤掉辐射。” 例如,我们的太阳辐射的大部分能量都在可见光谱的绿色部分。但地球大气层中的臭氧分子吸收了大部分绿光能量,使其他颜色,尤其是红色,能够过滤到地面。 为什么植物是绿色的 研究人员说,这可以解释为什么叶绿素主要吸收红光和蓝光并反射绿光。 梅多斯告诉太空网:“臭氧过滤掉了一些蓝绿色辐射,所以地球表面可用的辐射更少。” 对于植物的绿色性,也提出了其他的解释。一个被称为紫色地球假说的想法认为,叶绿素不会吸收绿光,因为它是在另一种叫做视网膜的色素已经存在之后出现的,它必须适应没有被吸收的“剩余”波长。 研究人员在分析了包括叶绿素在内的12种不同类型的光敏色素后得出了他们的结论,这些色素是地球上的生物用来利用太阳能量的。 植物生物特征 研究人员希望利用他们的发现来指导在其他世界上寻找植物生命。为此,梅多斯在VPL的团队将颜料分析研究的结果输入了一个计算机模拟中,该模拟预测了来自含有光合生物的遥远行星的光在太空望远镜中的样子。 例如,地球上使用叶绿素进行光合作用的生物除了反射回可见的绿光外,还反射近红外光。这种反射光可以从太空中看到,被称为“红边” 新发现表明,其他行星上的光合生物可能不会产生红边,而是产生其他一些生物信号。研究人员想弄清楚这些替代生物信号可能是什么。 “我们正在制定规则,以便在观察这些行星的光谱时,我们可以更自信地说出什么是光合作用,”研究负责人、美国国家航空航天局戈达德太空研究所的生物气象学家Nancy Kiang说。 寻找生命 科学家们是否能在遥远的世界上发现生命可能取决于这些规则。 梅多斯说:“当我们观察这些遥远的行星时,我们将无法在空间上分辨它们。我们将无法看到大陆和海洋。”“我们必须了解的关于这个星球的一切都将在一个光点中。” 研究人员认为,他们已经可以对整个宇宙中的光合作用做出某些概括。例如,外星世界上的植物不太可能是蓝色的。 Kiang在接受电话采访时说:“在地球上,光合生物获取蓝光似乎非常普遍。”“我认为任何事情都不太可能是蓝色的。” |