有两个太阳的世界,植物可能是黑的

有两个太阳在天空中照耀,看起来像是科幻小说的场景,不过如果有个有生物生存的行星,是处在双星系统中,将会如何影响行星上的生物演化?英国圣安德鲁斯大学(University of St Andrews)Jack O’Malley-James专研有两个或三个太阳、类似地球的行星世界上的植物会是什么样子,结果发现:如果这种行星上真的有植物存在的话,那么将会呈现黑色或灰色。

将阳光转为能量的光合作用是地球绝大部分生命的基础,不仅是植物的能量来源,也提供食物链更上层的动物们的能量来源。如果有多个光源,生命可能会演化成习惯利用到所有太阳,或是可能会依所选择的特定太阳而发展出不同的生命型态。尤其是行星表面的某一部分、长时间只受其中一颗太阳照射的行星,更可能会演变成这个样子。 O’Malley-James表示:恒星的温度会决定行星上植物的颜色,以及植物用来行光合作用的光的颜色;所以根据不同的恒星星光颜色,植物的演化可能差异很大。

O’Malley-James等人尝试改变双星系统(binary system)或聚星系统(multi-star system)中的太阳组合,例如摆颗类似太阳的恒星(Sun-like star),有时换颗红矮星(red dwarf)等等,借以研究生命的光合作用可能性。天文学家向来知道类太阳恒星拥有系外行星的比例很高,而红矮星则是银河系中数量最庞大的恒星类型。类太阳恒星和红矮星都很常在聚星系统中见到,有25%以上的类太阳恒星和50%以上的红矮星位在聚星系统中,而且它们都可以活得很久,足以让行星上的生命发展并演化。除了恒星外,O’Malley-James等人也模拟类似地球的行星,在两星分得比较远的双星系统中绕着其中一颗恒星公转,或是两星比较近的双星系统中同时绕着两星公转。

模拟结果显示:在聚星系统中的植物的型态可能和我们在地球上所见的完全不同。在昏暗红矮星旁的行星所发展出的植物,对我们人眼而言可能显得黑漆漆的,因为它们会尽可能吸收所有可见光以增加可用的能源,甚至可能吸收红外光或紫外光来进行光合作用。而环绕两颗类太阳恒星的行星,由于可能遭受更多来自强烈恒星闪焰的有害辐射,所以可能会让植物发展出特有的UV遮光罩,或是演化出能对突发闪焰能有效反应的光合作用微生物。

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