如果我们发现外星生命,它会是什么样子?
我们无从知晓,但根据一群天文学家的说法,对外星生命的搜寻现在可以包括紫色细菌,他们正在记录这种淡紫色生物特有的化学成分。一项新的研究表明,这些微生物可能在我们星球历史的早期就主导了地球,并且非常适合出现在环绕比太阳更小的昏暗红矮星的遥远世界中。
康奈尔大学的研究合著者丽莎·卡尔特内格在一份声明中表示,最新的编目工作部分是为了“创建一个生命迹象数据库,以确保我们的望远镜不会错过生命,即使它看起来与我们每天在周围遇到的生命不完全相同”。 “紫色细菌可以在如此多样的条件下生存和繁荣,以至于很容易想象在许多不同的世界中,紫色可能就是新的绿色。”
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在地球上——我们唯一知道存在生命的星球,因此是我们寻找外星生命的最好指南——生命依靠产生氧气的光合作用来维持自身,而光合作用是由叶绿素驱动的,叶绿素是大多数生物利用的熟悉绿色色素,用于利用阳光。直到大约24亿年前,情况才并非如此,当时被称为蓝藻的微小的蓝绿色藻类,是已知的第一种进行光合作用的物种,开始利用叶绿素来利用阳光和二氧化碳获取代谢能量,并释放氧气作为副产品。
在此之前,微生物通过利用一种称为视黄醛的紫色色素分子来产生代谢能量,视黄醛的起源可能早于叶绿素。科学家认为,如果视黄醛存在于其他遥远的世界,那么即将到来的地面和太空望远镜将能够辨别出该分子独特的指纹。
纽约卡尔·萨根研究所的研究负责人莉吉亚·丰塞卡·科埃略说:“它们已经在某些生态位中蓬勃发展。” “试想一下,如果它们不与绿色植物、藻类和细菌竞争:一颗红色的太阳可以为它们的光合作用提供最有利的条件。”
科埃略和她的团队认为,目前对外星生命的搜寻偏向于寻找绿色色素,主要是因为对包括紫色在内的其他颜色生物体的测量有限。为了开发紫色生物体的化学成分目录,研究人员培养了从不同地方收集的紫色细菌——包括康奈尔大学、马萨诸塞州科德角的浅水池塘和深海热液喷口——并测量了它们独特的指纹。在随后的模拟中,他们模拟了紫色细菌主导各种地球大小的行星,包括海洋世界、冰冻的冰球和像地球这样的陆地岩石球体。
虚拟的紫色细菌产生了可检测到的生物特征信号,为天文学家提供了一个新的数据集,以告知下一代望远镜对外星生命的搜寻,例如正在智利建造的欧洲极大望远镜和美国宇航局的宜居世界天文台,这是一个目前计划于2040年左右发射的红外望远镜。
卡尔特内格说:“我们才刚刚睁开眼睛,看到了我们周围这些迷人的世界。” 这些发现发表在4月16日出版的《皇家天文学会月刊:快报》杂志的论文中。
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