Fotosyntese er en af de vigtigste kemiske reaktioner for livet på Jorden. Ved at bruge det producerer planter
Livets grundlag
De fleste planter bruger klorofyl somdel af fotosynteseprocessen. Det reflekterer grønt lys, mens det absorberer rødt og blåt. Dette på trods af, at det mest intense lys fra Solen er i den grønne del af spektret. Det hele skyldes et kemikalie kendt som retinal. Det absorberer grønt og reflekterer rødt og blåt. Hvis planter brugte retinal i stedet for klorofyl, ville de fleste planter være lilla.
Nogle bakterier bruger det, men det viste sigat klorofyl er mere effektivt til sollys. Måske brugte tidligt liv retinal, som er et mere simpelt molekyle, før man "finder ud af", hvordan man bruger klorofyl.
Hvad er problemet?
Fotosyntese er ideel til en planet, derkredser om en lys gul stjerne som vores sol, der udsender det meste af sit lys i det synlige spektrum. Men sådanne stjerner udgør mindre end 8 % af hovedsekvensstjernerne i vores galakse. Men røde dværge udgør 75 % af hovedsekvensstjernerne.
Rød dværg. Foto: NASA/Walt Feimer
Problemet er, at ifølge statistikker,langt de fleste potentielt beboelige planeter kredser om netop sådanne stjerner. Og røde dværge er meget mindre og køligere end vores sol. Det meste af det lys, de udsender, er i det infrarøde område. Det er dejligt varmt (som nogle varmeapparater i vores hjem), men giver det det nødvendige løft til fotosyntesen? Det er præcis, hvad videnskabsmænd forsøgte at finde ud af.
Hvad har forskerne gjort?
Til dette formål har italienske forskere skabt en simulatorstjernelys (billedet nedenfor). Dette er en række LED'er, der simulerer spektret af en rød dværg. Generelt kan enheden vise spektrene for forskellige typer stjerner. Men røde dværge er så almindelige, at de blev undersøgt først.
Simulator af stjernelys (venstre) og belysning (højre). Kredit: La Rocca et al.
Derefter, under laboratorieforhold, skabte videnskabsmænden atmosfære, der kunne have været typisk for en tidlig beboelig verden, blev tilføjet nogle bakterier og oplyst med simuleret stjernelys.
Hvordan var eksperimentet?
Til eksperimentet brugte videnskabsmændcyanobakterier. Vi valgte sex på dem, fordi de er en af de første typer organismer på Jorden, der bruger fotosyntese til at producere ilt. De er også særligt gode til at overleve under barske forhold.
Solens spektrum sammenlignet med spektret af en M-klasse rød dværg.
Kredit: T. Roger/Europlanet 2024 RI
Det viste sig, at cyanobakterier blomstredeog voksede under den infrarøde stråling fra en rød dværg. Derfor "komplicerede" forskere problemet og gentog eksperimentet med røde og grønne alger. Både klarede og havde fremgang!
Cyanobakterier i en blomstrende dam. Foto: en.freepik.com
Selvom røde dværge ikke udsender den type lys, der drev udviklingen af fotosyntesen, kunne jordlevende organismer leve under lyset af en rød dværg.
Hvad betyder alt dette?
Undersøgelsens resultater er gode nyheder for forskere, der søger efter udenjordisk liv. Måske er røde dværge ikke så håbløse.
Der er dog andre problemer med dissestjerner, der "ødelægger alt". Røde dværge udsender kraftige blus, der kan fjerne nærliggende planeter af deres atmosfære. Som følge heraf kan de miste de basale ressourcer, der er nødvendige for komplekse organismer. Og alligevel er undersøgelsens forfattere fulde af optimisme - deres forskning kaster lys over vores forståelse af liv på andre planeter.
Læs mere:
Katapult sender NASA-satellitter op i himlen
En gigantisk magnetisk storm nærmer sig Jorden
Genskab solen på jorden: hvordan fysikere løste hovedproblemet med termonuklear fusion
På omslaget:En kunstners indtryk af Gliese 887-systemet med to nyopdagede superjorder, der kredser om en rød dværgstjerne 11 lysår fra Solen. Billedkredit: Mark Garlick