Fotosyntese under lysforhold forskellige fra Jorden

Forskere ved Astrobiology Center (ABC) af National Institutes of Natural Science (NINS) i Japan og deres kolleger har foreslået, at jordlignende rødkantsreflektionsmønstre kunne observeres på exoplaneter omkring M-dværge. De påpeger, at de første oxygenholdige fototrofer højst sandsynligt har udviklet sig under vandet for at udnytte synligt lys, som det skete i det oprindelige hav på Jorden.

M-dværge eller røde dværge er små (0,5-0,1 solmasser) og kølige (~3000 Kelvin) stjerner, og er rigelige i universet. De sollignende stjerner betragtes som plausible mål for at søge efter beboelige exoplaneter. Imidlertid, nærliggende M-dværge er ved at blive de mest omfattende mål for søgninger efter beboelige planeter, fordi de er de mest udbredte nærliggende stjerner og dermed kan være den første kandidat til at detektere biosignaturer på exoplaneter via transit eller direkte billedobservationer i nær fremtid.

En af de vigtigste exoplanetariske biosignaturer er et specifikt reflektionsmønster på landoverfladen kaldet "rødkant, " som er forårsaget af vegetation såsom skove og græsarealer. På Jorden, rød kant vises mellem røde og infrarøde (IR) bølgelængder, da rødt lys absorberes til fotosyntese, mens IR-stråling reflekteres. I tidligere undersøgelser, det blev forudsagt, at rødkants position på exoplaneter skulle afgøres af strålingsspektret fra nærliggende stjerner. Omkring M-dværge, rød kant forventedes at blive flyttet til en længere bølgelængde, da planeter på exoplaneterne bruger rigelig IR-stråling til fotosyntese.

Forskere ved Astrobiology Center (ABC) af National Institutes of Natural Science (NINS) og deres kolleger har foreslået en alternativ forudsigelse om, at rødkant kunne observeres som på Jorden selv på exoplaneter omkring M-dværge i online-tidsskriftet Videnskabelige rapporter . De påpeger, at de første oxygenholdige fototrofer højst sandsynligt har udviklet sig under vandet for at udnytte synligt lys ligesom i urhavet på Jorden. De undersøgte lystilpasningsmekanismer for synlige og IR-strålingsbrugende fototrofer, der kræves for at tilpasse sig landhabitater og fandt ud af, at IR-brugende fototrofer kæmper for at tilpasse sig skiftende lysforhold ved grænsen mellem vand og land. Kenji Takizawa, læs forfatter til undersøgelsen, sagde "Det er for risikabelt at bruge IR-stråling under vand-til-land udvikling."