外星生命的顏色:紫色會是新的綠色嗎?
康乃爾大學(Cornell University)的科學家提出,紫色細菌在不同條件下利用紅外光繁衍生息,可能預示著系外行星上的地外生命。先進的望遠鏡可能很快就會偵測到這些生物,從而有可能徹底改變我們對宇宙生命的認識。
在探索地球以外生命的過程中,通常與陸地生命連結在一起的傳統綠色可能不是最可靠的標誌。一顆環繞另一顆恆星運行的類地行星可能看起來非常不同,它可能被細菌覆蓋,這些細菌利用看不見的紅外線輻射進行光合作用。
康乃爾大學的科學家在新的研究中報告說,地球上許多這樣的細菌都含有紫色色素,在它們占主導地位的紫色世界上會產生一種獨特的”光指紋”,可以被下一代地面和太空望遠鏡探測到。
卡爾-薩根研究所(CSI)博士後、《紫色是新的綠色》一書的第一作者利吉婭-豐塞卡-科埃略(Lígia Fonseca Coelho)說:”紫色細菌可以在多種條件下茁壯成長,使其成為可能主宰各種世界的生命的主要競爭者之一。
“我們需要建立一個生命跡象資料庫,以確保我們的望遠鏡不會錯過生命,如果它碰巧看起來與我們每天在周圍遇到的不完全一樣的話,”共同作者、CSI 主任兼天文學副教授Lisa Kaltenegger 補充說。
卡爾-薩根研究所(CSI)博士後助理Lígia Fonseca Coelho。來源:Ryan Young/康乃爾大學
多學科科學家團隊以地球上的生命為指導,正在對系外行星反射光中各種生物和礦物的顏色和化學特徵進行編目。
被統稱為紫色細菌的細菌實際上有多種顏色,包括黃色、橙色、棕色和紅色,這是因為它們的色素與使西紅柿變紅和使胡蘿蔔變橙的色素有關。它們利用較簡單的光合作用系統,利用葉綠素吸收紅外線而不製造氧氣,在低能量的紅光或紅外線下茁壯成長。研究人員說,在植物型光合作用出現之前,它們很可能已經在早期地球上普遍存在,而且可能特別適合環繞較冷紅矮星(銀河系中最常見的類型)的行星。
以地球上的生命為指導,科學家正在對系外行星反射光中各種生物和礦物的顏色和化學特徵進行編目。來源:Ryan Young/康乃爾大學
科埃略說:”它們已經在這裡的某些壁龕中茁壯成長。試想一下,如果它們不與綠色植物、藻類和細菌競爭:太陽可以為它們的光合作用提供最有利的條件。”
在測量了紫色細菌的生物色素和光指紋後,研究人員創建了具有不同條件和雲層的類地行星模型,在一系列模擬環境中,潮濕和乾燥的紫色細菌都產生了強烈色彩的生物特徵。
科埃略說:”如果紫色細菌在冰凍地球、海洋世界、雪球地球或圍繞較冷恆星運行的現代地球表面上繁衍生息,我們現在有了尋找它們的工具。”
在另一個太陽系中探測到一個”淺紫色小點”將引發對該行星的深入觀測,以試圖排除其他顏色來源,例如CSI也在編目中的多彩礦物。 Kaltenegger是即將出版的《外星地球》一書的作者:卡爾特內格爾是即將出版的《外星地球:宇宙中行星狩獵的新科學》一書的作者,他說,用目前的技術探測生命是如此困難,如果在一個地方甚至發現了單細胞生物,這將表明生命一定在宇宙中廣泛存在。這將徹底改變我們對這個古老問題的思考:宇宙中只有我們嗎?
卡爾特內格說:『我們只是睜開眼睛,看到周圍這些迷人的世界。紫色細菌可以在如此多樣的條件下生存和繁衍,因此很容易想像,在許多不同的世界裡,紫色可能就是新的綠色。
編譯來源:ScitechDaily