Fotosyntese er en av de viktigste kjemiske reaksjonene for livet på jorden. Ved å bruke det produserer planter
Grunnlaget for livet
De fleste planter bruker klorofyll somdel av fotosynteseprosessen. Den reflekterer grønt lys mens den absorberer rødt og blått. Dette til tross for at det mest intense lyset fra Solen er i den grønne delen av spekteret. Det er helt ned til et kjemikalie kjent som retinal. Den absorberer grønt og reflekterer rødt og blått. Hvis planter brukte retinal i stedet for klorofyll, ville de fleste planter vært lilla.
Noen bakterier bruker det, men det viste segat klorofyll er mer effektivt for sollys. Kanskje tidlig i livet brukte retinal, som er et enklere molekyl, før man "finner ut" hvordan man bruker klorofyll.
Hva er problemet?
Fotosyntese er ideell for en planet somgår i bane rundt en lys gul stjerne som vår sol, som sender ut mesteparten av lyset sitt i det synlige spekteret. Men slike stjerner utgjør mindre enn 8 % av hovedsekvensstjernene i vår galakse. Men røde dverger utgjør 75 % av hovedsekvensstjernene.
Rød dverg. Foto: NASA/Walt Feimer
Problemet er at ifølge statistikken,det store flertallet av potensielt beboelige planeter går i bane rundt nettopp slike stjerner. Og røde dverger er mye mindre og kjøligere enn vår sol. Det meste av lyset de sender ut er i det infrarøde området. Det er godt og varmt (som noen varmeovner i hjemmene våre), men gir det det løft som trengs for fotosyntese? Dette er nøyaktig hva forskerne prøvde å finne ut.
Hva har forskerne gjort?
For dette formålet har italienske forskere laget en simulatorstjernelys (bildet under). Dette er en rekke lysdioder som simulerer spekteret til en rød dverg. Generelt kan enheten vise spektrene til forskjellige typer stjerner. Men røde dverger er så vanlige at de ble studert først.
Simulator av stjernelys (venstre) og belysning (høyre). Kreditt: La Rocca et al.
Så, under laboratorieforhold, skapte forskereen atmosfære som kan ha vært typisk for en tidlig beboelig verden ble lagt til med noen bakterier og opplyst med simulert stjernelys.
Hvordan var eksperimentet?
For eksperimentet brukte forskerecyanobakterier. Vi valgte sex på dem fordi de er en av de første typene organismer på jorden som bruker fotosyntese for å produsere oksygen. De er også spesielt gode for å overleve under tøffe forhold.
Solens spektrum sammenlignet med spekteret til en M-klasse rød dverg.
Kreditt: T. Roger/Europlanet 2024 RI
Det viste seg at cyanobakterier blomstretog vokste under den infrarøde strålingen til en rød dverg. Derfor "kompliserte" forskere problemet og gjentok eksperimentet med røde og grønne alger. Både taklet og hadde fremgang!
Cyanobakterier i en blomstrende dam. Foto: en.freepik.com
Selv om røde dverger ikke sender ut den typen lys som drev utviklingen av fotosyntesen, kan jordiske organismer leve under lyset fra en rød dverg.
Hva betyr alt dette?
Studiens funn er gode nyheter for forskere som søker etter utenomjordisk liv. Kanskje er ikke røde dverger så håpløse.
Det er imidlertid andre problemer med dissestjerner som «ødelegger alt». Røde dverger sender ut kraftige fakler som kan strippe nærliggende planeter av atmosfæren. Som et resultat kan de miste de grunnleggende ressursene som er nødvendige for komplekse organismer. Og likevel er studiens forfattere fulle av optimisme - deres forskning kaster lys over vår forståelse av liv på andre planeter.
Les mer:
Katapult sender NASA-satellitter til himmelen
En gigantisk magnetisk storm nærmer seg jorden
Gjenskap solen på jorden: hvordan fysikere løste hovedproblemet med termonukleær fusjon
På forsiden:Et kunstnerinntrykk av Gliese 887-systemet, med to nyoppdagede superjordar i bane rundt en rød dvergstjerne 11 lysår fra solen. Bildekreditt: Mark Garlick