淡藍色圓點還是其他?外星世界的顏色能告訴我們什麼

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大多數人都熟悉1990年旅行者號拍攝的地球淡藍色圓點影像。當然,它的藍色意義重大,因為地球上豐富的水使得它看起來是這樣的。

但是,如果你仔細觀察地球反射的光線,你會發現一些有趣的特徵。其中一個是由植被引起的,被稱為“紅邊”。綠色植物吸收大量紅光,在可見光譜的紅色部分產生反射率的巨大突變。如果外星人能夠好好觀察,他們就可以根據這種紅邊判斷地球上有大量的植被。

最近上傳到 arXiv 的一篇論文(已被《天體生物學》雜誌接收發表)研究了我們可能在太陽系之外的行星上辨別出的特徵,例如植被。


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德國海德堡馬克斯·普朗克天文研究所的西達爾特·赫格德和麗莎·卡爾滕內格爾,研究了極端微生物(在地球上極端條件下生活甚至茁壯成長的生物)在不同型別的棲息地中可能會如何生存。“極端微生物為我們提供了地球上已知生命環境限制的最小範圍,”研究人員說。

我曾在《新科學家》雜誌8月刊中寫過一個類似的主題,當時東京都市大學的河原肇和日本東京大學的藤井由香發表了一篇論文,描述了他們如何建立類地行星表面具有各種特徵的光線外觀的2D地圖(參見“尋找藍色彈珠”此處)。透過長期觀察一顆行星,他們的技術能夠構建更詳細的影像 - 一個藍色彈珠,而不是一個淡藍色圓點。 這樣的地圖有一天可能會為我們提供關於遙遠系外行星環境的資訊。

赫格德和卡爾滕內格爾的論文涵蓋了一種更粗略的技術,它可以作為決定我們應該更詳細研究哪些系外行星的第一步——地球上生物(儘管是極端的生物)可以生存的行星。

然而,他們指出,植被(或任何含有葉綠素的生物)的特徵可能因其行星的宿主恆星而異。 在一顆熱星附近的葉綠素的特徵可能具有藍色而不是紅色邊緣,以保護植物的葉子免於過熱。 或者,在圍繞一顆寒冷、昏暗的恆星執行的行星上,葉綠素可能會呈現黑色,因為它試圖在整個可見光譜範圍內吸收儘可能多的光線。

有一天,我們不得不使用這些技術來決定應該去往哪個眾多潛在的地球 2.0,這似乎還有很長的路要走。 但這並不意味著我們不能開始白日做夢,想想我們首先會瞄準哪個。

(感謝 《技術評論》 指出這篇論文。)

Kelly Oakes has a master's degree in science communication and a degree in physics, both from Imperial College London. She started this blog so she could share some amazing stories about space, astrophysics, particle physics and more with other people, and partly so she could explore those stories herself.

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