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有兩個太陽的世界,植物可能是黑的

有兩個太陽在天空中照耀,看起來像是科幻小說的場景,不過如果有個有生物生存的行星,是處在雙星系統中,將會如何影響行星上的生物演化?英國聖安德魯斯大學(University of St Andrews)Jack O’Malley-James專研有兩個或三個太陽、類似地球的行星世界上的植物會是什麼樣子,結果發現:如果這種行星上真的有植物存在的話,那麼將會呈現黑色或灰色。

將陽光轉為能量的光合作用是地球絕大部分生命的基礎,不僅是植物的能量來源,也提供食物鏈更上層的動物們的能量來源。如果有多個光源,生命可能會演化成習慣利用到所有太陽,或是可能會依所選擇的特定太陽而發展出不同的生命型態。尤其是行星表面的某一部分、長時間只受其中一顆太陽照射的行星,更可能會演變成這個樣子。O’Malley-James表示:恆星的溫度會決定行星上植物的顏色,以及植物用來行光合作用的光的顏色;所以根據不同的恆星星光顏色,植物的演化可能差異很大。

O’Malley-James等人嘗試改變雙星系統(binary system)或聚星系統(multi-star system)中的太陽組合,例如擺顆類似太陽的恆星(Sun-like star),有時換顆紅矮星(red dwarf)等等,藉以研究生命的光合作用可能性。天文學家向來知道類太陽恆星擁有系外行星的比例很高,而紅矮星則是銀河系中數量最龐大的恆星類型。類太陽恆星和紅矮星都很常在聚星系統中見到,有25%以上的類太陽恆星和50%以上的紅矮星位在聚星系統中,而且它們都可以活得很久,足以讓行星上的生命發展並演化。除了恆星外,O’Malley-James等人也模擬類似地球的行星,在兩星分得比較遠的雙星系統中繞著其中一顆恆星公轉,或是兩星比較近的雙星系統中同時繞著兩星公轉。

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模擬結果顯示:在聚星系統中的植物的型態可能和我們在地球上所見的完全不同。在昏暗紅矮星旁的行星所發展出的植物,對我們人眼而言可能顯得黑漆漆的,因為它們會盡可能吸收所有可見光以增加可用的能源,甚至可能吸收紅外光或紫外光來進行光合作用。而環繞兩顆類太陽恆星的行星,由於可能遭受更多來自強烈恆星閃焰的有害輻射,所以可能會讓植物發展出特有的UV遮光罩,或是演化出能對突發閃焰能有效反應的光合作用微生物。

資料來源:http://www.ras.org.uk/news-and-press/217-news2011/1963-could-black-trees-blossom-in-a-world-with-two-suns, 2011.04.20, KLC

引用自臺北天文館之網路天文館網站

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