天文學(xué)家靠“指紋信息”尋找外星植物

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中地理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

 

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物葉片葉綠素和其它光合生物以一種獨特方式反射有色光線,產(chǎn)生與眾不同的生物指紋,未來或?qū)l(fā)現(xiàn)生長植物的地外行星。

據(jù)國外媒體報道,目前,天文學(xué)家最新研究表明,來自遙遠恒星的光線可以顯示某些行星上生長植物的生物指紋。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物葉片葉綠素和其它光合生物以一種獨特方式反射有色光線,產(chǎn)生與眾不同的生物指紋。這意味著未來可能過濾來自遙遠恒星的其它光線,僅保留某顆行星表面存活植物反射光線。

該發(fā)現(xiàn)將提供一種新的方式搜尋太陽系之外潛在的外星生命,而不是依賴地外智慧生命形式發(fā)射的無線信號。通過這項最新研究,天體生物學(xué)家通過搜尋特殊方式極化的有色可見光,能夠定位具有光合生物跡象的軌道行星。這將幫助科學(xué)家識別發(fā)現(xiàn)適宜人類居住的行星,光合作用的主要產(chǎn)物是氧。

研究人員希望使用這項技術(shù)搜尋鄰近恒星的行星生命跡象,例如:半人馬座阿爾法A星和B星,它們距離地球4.37光年。這項研究報告發(fā)表在近期出版的《國際天體生物學(xué)雜志》上,德國弗萊堡大學(xué)斯溫特蘭-伯德育吉娜(Sventlana Berdyugina)和美國夏威夷大學(xué)科學(xué)家指出,光合作用對于生物體非常重要,使生物有能力使用光線作為能量來源,在地球生命進化早期孕育生命體。這種能力能夠收獲在宜居系外行星形成的重要能量來源。我們的研究結(jié)果證實,線性偏振光譜是一種非常敏感的勘測手段,可以探測到不同類型的光合作用色素。

我們研究工作為類似測量其它行星地外生命和地球微生物生態(tài)學(xué)遙感勘測提供了理論基礎(chǔ),植物、細菌和藻類使用各種光合色素獲取太陽能量,并使用它轉(zhuǎn)變成為二氧化碳和水,進而生成氧和糖物質(zhì)。綠色植物中的葉綠素吸收藍色至紅色光線,反射少量綠色光線,同時也反射紅外光線。

對于其它生物體,例如:紅藻,其它色素使用不同光線波長進行光合作用。通過測量光合色素反射光線,研究人員發(fā)現(xiàn)有色光線通常在一個特殊偏振狀況下反彈。每個生物色素在偏振光線下都擁有自己獨特色彩的“指紋信息”。非反射光線將朝任何方向移動,并且不會發(fā)生偏振,這意味可能過濾掉來自恒星其它明亮光線,這些光線比其內(nèi)部環(huán)繞行星植物生命光線明亮數(shù)百萬倍。

研究人員指出,目前很可能使用現(xiàn)有望遠鏡搜尋半人馬座阿爾法恒星的植物跡象,未來使用更強大的望遠鏡或?qū)U大勘測范圍。然而令人遺憾的是,半人馬座阿爾法恒星系統(tǒng)中僅有一顆恒星存在一顆行星環(huán)繞,該恒星系統(tǒng)中兩顆恒星彼此環(huán)繞運行。這顆體積較小的行星環(huán)繞半人馬座阿爾法B恒星運行,但是它與恒星的距離僅是水星-太陽距離的十分之一,意味這顆行星表面不太可能存在水和大氣層。目前,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有其它行星環(huán)繞該恒星系統(tǒng)運行的證據(jù),它們被認(rèn)為潛在地外生命。


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