類地行星上的植物可能是紅色的(圖1)

　　據國外媒體報道，近年來，有關太陽系外是否存在類地行星，乃至於這些行星上是否存在生命的討論一直在繼續。隨著宇宙探測技術的不斷進步，天文學家們發現了越來越多的類地行星，關於這一方面的研究也不斷受到科學家們的重視。日前，來自美國航空航天局的天文學家在一項研究中通過對光譜的分析發現了新的證據確認了類地行星的確存在，而且這些行星上很有可能存在生命。

科學家們介紹稱，的在未來的十年裡，當天文學家們可以對太陽系以外的類地行星展開研究時，他們也許會發現在那些行星上生長的植物並不是綠色的，而有可能是黃色、橙色或者紅色的。植物的顏色取決於這顆行星所在的星系中恆星的顏色以及在行星周圍圍繞的大氣的組成情況。

這一結論是由美國航空航天局贊助的加裡福尼亞州科學院虛擬行星實驗室的科學家們得出的。科學家們利用計算機模型模擬出了未來尋找並研究類地行星的模型圖。科學家們把這一最新的研究成果發表在了《天體生物學》雜誌上，文章還論述了類地行星上的植物如何進行光合作用的。

科學家們模擬的類地行星植物(圖2) 

這項研究工作的負責人，來自美國航空航天局戈達德航天研究中心的生物學家南西·克里昂（音）表示，確定在太陽系外類地行星上的植物可能出現的顏色範圍是非常重要的，因為當科學家們得到來自這些行星的光譜信息後，需要知道從中去尋找什麼。

克里昂稱，「植物通過光合作用可能呈現出的圖像有黃色、橙色或者紅色。我認為不可能出現藍色，當然，綠色是最有可能出現的，地球上的植物就是這樣。」

來自美國加利福尼亞理工學院的天體生物學家，虛擬行星實驗室負責人維克利·邁德爾斯（音）稱，「我們在研究過程中採取了跨學科的技術，整個研究活動包括了行星科學、生物學和氣象學在內的許多個學科，這些跨學科的技術使得我們的研究活動意義更加重大。同時，這項研究活動也為我們探測太陽系外的類地行星光譜提供了許多可靠的依據。因為在行星成長的過程中的某些特殊時期，它會通過向外界發出的光線透露出許多的信息，如在這個行星上是否存在水或者是否存在生命等，而這些信息正是我們探索類地行星時所必需的。」

岩石地表的類地行星(圖3)

邁德爾斯是第一個把生物學與行星學結合起來研究的科學家，她表示單一的通過行星學、生物學或者氣象學是無法構造出這樣一個模型的，必須要進行跨學科的合作才能在這個方面取得突破。

在這個項目中，科學家們把研究的重點放在了植物利用光線的能量產生糖分的原理上，也就是我們通常所說的地球上植物進行的光合作用，因為光合作用形成的色素必然是與這些光線的光譜相吻合的。照射到一個行星上的光線不僅與光線的來源有關，而且與行星周圍的大氣層也有密切的聯繫。例如，地球上空的臭氧層就可以吸引太陽光線中的紫外線。

克里昂解釋稱，「這一點證實了光譜中光子的數量對於我們尋找類地行星是非常重要的。照射到地球上的太陽光線中的粒子大部分是紅色的，這也就是為什麼地球上的植物都是綠色的原因。在地球上，植物吸引藍色光線和紅色光線，吸引這兩種光線中所蘊含的能量可以滿足植物的生長需要，故不需要再吸引其它的光線了。因此，植物的顏色反應為綠色。」

尋找類地行星的太空望遠鏡(圖4)

太陽系外的類地行星也有可能圍繞著與個與太陽類似的行星旋轉，其周圍也有可能擁有與地球類似的大氣層，那麼這顆行星上就有可能出現植物，這些植物也可以吸收紅色光線、藍色光線和綠色光線的能量，但這些植物的顏色卻不一定會反應為綠色。因為在它吸收的光線當中，紅色光線不一定是最多的，如果其它的光線佔到大多數，那麼植物就會呈現出其它的顏色，如黃色或者紅色。

影響植物顏色的可能還有其它一些因素，如臭氧層、空氣中的二氧化碳、水蒸氣以及恆星射線與行星大氣發生的化學反應等。邁德爾斯表示，「我們在構建這個類地行星模型時已經考慮到了這些因素，而且我們還發現在類地行星上空也有一層類似於臭氧層的物質可以有效抵禦強烈的紫外線，保護行星上的生命。類地行星在地下幾英尺到幾十英尺的地區應該存在著水，它們所在的行星星系中的恆星的溫度應當比太陽低一些，但仍然可以滿足光合作用的需要。總而言之，我們構建的這個模型是尋找類地行星甚至其上生命的一個有力的武器。」

圍繞褐矮星旋轉的類地行星(圖5)

天文學家們曾經認為太陽系外的類地行星數量很少，但是隨著宇宙探測技術的不斷發展和新型太空望遠鏡的研製，他們們發現了越來越多的與木星體積相仿的行星。所以有理由相信在宇宙中存在著許多的類地行星。

邁德爾斯稱，「我們也許發現不了一個與地球一樣的行星，但是在這些類地行星上可能廣泛存在著細菌生命。如果我們能夠發現一個類地行星上有適合生命形成的環境，那麼我們就應當認為在這個行星上可能存在著生命。」

虛擬行星實驗室是美國航空航天局太空生物研究機構的一個分支機構，建立於1997年，其目的是促進、管理並引導跨學科的天體生物學研究，同時培訓新一代的天體生物學研究員。