寻找另一种“叶绿素”

　　叶绿素是地球植物独有的标记，是卫星能观测到植物和海洋浮游生物的原因。要找到外星植物，科学家首先要做的，就是在其他行星上找到另一种“叶绿素”。

　　地球生物的“经历”暗示，在F、G和K型恒星周围的行星上，早期海洋光合生物可以从缺氧环境中生存下来，并进化出产氧光合生物，最终导致陆生植物的出现。M型恒星的情况则比较复杂。水下9米是早期光合生物的最佳生存点：在这个位置，紫外线的强度不能对光合生物造成威胁，而穿过水层的其他光线，则能为生命活动提供足够的能量。虽然我们可能无法通过望远镜观测到这些“生命先驱”，但它们却可为行星表面生命的出现打下基础。在M型恒星周围的行星上，能吸收多种光线的植物，也许能长得和地球植物一样繁茂。

　　对于研究人员来说，不管恒星是哪种类型，都会面临一个问题：未来的太空望远镜能否观测到围绕恒星旋转的行星？即便利用即将面世的新型太空望远镜，很多行星看起来也只是一个小点，科学家可以获取的，就只有行星表面的平均光谱，根本无法为它们绘制表面地图。蒂内蒂计算发现，如果植物的存在要在光谱中表现出来，那么在行星表面，至少有20%的陆地覆盖着植物，而且还不能有云层遮挡。另一方面，海洋光合生物可以向空气释放更多氧气。因此，植物色素的生物标记越明显，氧气的生物标记便会越弱，反之亦然。天文学家只能看到这两种生物标记中的一种，不能两者兼顾。

　　如果一台太空望远镜在某行星的反射光谱上监测到一条暗带，而这条暗带对应的光线类型恰恰与科学家的预测相符合，那么在电脑屏幕上观察到这条暗带的人，便可能成为发现外星生物的第一人。不过，我们首先要排除某些干扰因素，比如矿物质是否也会产生同样的生物标记等。如今，对于某些行星，我们已经能鉴定出一些可能代表植物生命活动的颜色，甚至可以预言这些行星上存在着绿色、黄色或橘红色的植物，但目前很难做出更加准确的预言(即外星植物到底是哪种颜色)。在地球上，我们可以很确切的说，叶绿素是植物独有的标记，这是卫星能观测到植物和海洋浮游生物的原因。因此，要找到外星植物，我们首先要做的，就是在其他行星上找到另一种“叶绿素”。

　　找到外星生物并非遥遥无期。当然，这里指的是大量生物，而不是化石或生活在极端环境中的罕见微生物。茫茫宇宙中繁星无数，我们该把目光集中于哪些恒星？M型恒星与其周围行星的距离很近，这种情况下我们能否测出行星光谱？新型望远镜需要多大的波长观测范围和分辨率？我们对光合作用的了解，将帮助我们回答上述问题，为制定研究计划、解读观测数据提供依据。我们找寻外星生命的能力，最终将取决于我们对地球生命的了解。



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