如果我們發現外星生命,它會是什麼樣子?
我們無從知曉,但根據一群天文學家的說法,對外星生命的搜尋現在可以包括紫色細菌,他們正在記錄這種淡紫色生物特有的化學成分。一項新的研究表明,這些微生物可能在我們星球歷史的早期就主導了地球,並且非常適合出現在環繞比太陽更小的昏暗紅矮星的遙遠世界中。
康奈爾大學的研究合著者麗莎·卡爾特內格在一份宣告中表示,最新的編目工作部分是為了“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,即使它看起來與我們每天在周圍遇到的生命不完全相同”。 “紫色細菌可以在如此多樣的條件下生存和繁榮,以至於很容易想象在許多不同的世界中,紫色可能就是新的綠色。”
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在地球上——我們唯一知道存在生命的星球,因此是我們尋找外星生命的最好指南——生命依靠產生氧氣的光合作用來維持自身,而光合作用是由葉綠素驅動的,葉綠素是大多數生物利用的熟悉綠色色素,用於利用陽光。直到大約24億年前,情況才並非如此,當時被稱為藍藻的微小的藍綠色藻類,是已知的第一種進行光合作用的物種,開始利用葉綠素來利用陽光和二氧化碳獲取代謝能量,並釋放氧氣作為副產品。
在此之前,微生物透過利用一種稱為視黃醛的紫色色素分子來產生代謝能量,視黃醛的起源可能早於葉綠素。科學家認為,如果視黃醛存在於其他遙遠的世界,那麼即將到來的地面和太空望遠鏡將能夠辨別出該分子獨特的指紋。
紐約卡爾·薩根研究所的研究負責人莉吉亞·豐塞卡·科埃略說:“它們已經在某些生態位中蓬勃發展。” “試想一下,如果它們不與綠色植物、藻類和細菌競爭:一顆紅色的太陽可以為它們的光合作用提供最有利的條件。”
科埃略和她的團隊認為,目前對外星生命的搜尋偏向於尋找綠色色素,主要是因為對包括紫色在內的其他顏色生物體的測量有限。為了開發紫色生物體的化學成分目錄,研究人員培養了從不同地方收集的紫色細菌——包括康奈爾大學、馬薩諸塞州科德角的淺水池塘和深海熱液噴口——並測量了它們獨特的指紋。在隨後的模擬中,他們模擬了紫色細菌主導各種地球大小的行星,包括海洋世界、冰凍的冰球和像地球這樣的陸地岩石球體。
虛擬的紫色細菌產生了可檢測到的生物特徵訊號,為天文學家提供了一個新的資料集,以告知下一代望遠鏡對外星生命的搜尋,例如正在智利建造的歐洲極大望遠鏡和美國宇航局的宜居世界天文臺,這是一個目前計劃於2040年左右發射的紅外望遠鏡。
卡爾特內格說:“我們才剛剛睜開眼睛,看到了我們周圍這些迷人的世界。” 這些發現發表在4月16日出版的《皇家天文學會月刊:快報》雜誌的論文中。
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