Світло на екзопланетах може відрізнятися від світла на Землі: різний фотосинтез?

18 вересня 2017 6:16:33

Дослідники з астробіологіческіх центру Національного інституту природничих наук Японії і їх колеги вважають, що червона межа поглинання може спостерігатися на екзопланетах, що звертаються по орбітах навколо червоних карликів спектрального класу М, на тих же довжинах хвиль, що і в разі Землі.
Червоні карлики спектрального класу М представляють собою невеликі (0,5-1 маса Сонця) і холодні (~ 3000 кельвінів) зірки, широко поширені в нашому Всесвіті. Через численність цих зірок останнім часом їх планетні системи викликають великий науковий інтерес при пошуках потенційно населених планет.
Одним з найбільш важливих ознак, що вказують на наявність життя на екзопланеті, є особлива картина відбиття світла від поверхні планети, що демонструє так звану «червону межу поглинання» (red-edge), пов'язану з рослинністю, такий як ліси і луки. У разі Землі червона межа поглинання спостерігається між червоним краєм видимого діапазону та ІК діапазоном, оскільки червоне світло поглинається для фотосинтезу, в той час як ІК випромінювання відбивається. У попередніх дослідженнях було зроблено прогнози про те, що положення червоною кордону поглинання на екзопланетах визначається спектром випромінювання батьківської зірки, і на планетах, що обертаються навколо червоних карликів спектрального класу М, червона межа поглинання буде зміщена в бік більш довгих хвиль, оскільки потенційні організми на екзопланетах широко використовують ІК випромінювання для фотосинтезу.
У новому дослідженні автори показують, що перші оксигенів фототрофи, найімовірніше, еволюціонували під водою, пристосувавшись до використання видимого світла, подібно до того, як це відбувалося в первинному океані на Землі. Автори вивчили механізми засвоєння світла фототрофів, що використовують відповідно видиме і інфрачервоне випромінювання для фотосинтезу, і показали, що фототрофи, що використовують у своїй життєдіяльності ІК-випромінювання, не здатні адаптуватися до мінливих світлових умов на кордоні води і суші.
Дослідження опубліковане в журналі Scientific Reports; головний автор Кенжі Такізава (Kenji Takizawa).