احتمال تشابه گیاهان فرازمینی با انواع زمینی در نور فروسرخ

پژوهشگران در مرکز اخترزیست شناسی موسسات ملی علوم طبیعی در ژاپن به‌دنبال این هستند که ببینند گیاهان فرازمینی چه شکلی ممکن است داشته باشند. نتیجه‌ای که آنها به دست آوردند این است که این گیاهان تفاوت چندانی با نمونه‌های مشابه زمینی‌شان نخواهند داشت، حداقل در نور فروسرخ.

گیاهان به سبب داشتن ماده‌ای بنام کلروفیل که قادر به جذب نور مرئی است، می‌توانند فوتوسنتز کنند. کلروفیل در نور فروسرخ شفاف است، اما ساختار سلولی گیاهان این‌گونه نیست و وقتی در فروسرخ دیده می‌شوند، هر سلول نقش یک بازتابنده نور را بازی می‌کند.

این قابلیت باعث ایجاد «لبه قرمز» می‌شود، ناحیه از طیف الکترومغناطیسی که در آن بازتابش گیاهان به‌طور ناگهانی بسیار زیاد می‌شود. این ایده مطرح شده که از لبه قرمز برای پیدا کردن گیاهان در خارج از منظومه شمسی استفاده شود، اما برخی گفته‌اند که ناحیه دقیق فروسرخ، به ستاره بستگی دارد. با این حال، پژوهشگران ژاپنی فکر می‌کنند موضوع کمی پیچیده‌تر است.

لبه قرمز روی زمین و در سیارات فراخورشیدی اطراف کوتوله‌های سرخ (که مقدار زیادی نور قرمز و فروسرخ تابش می‌کنند) ممکن است- دست کم برای مدتی- بسیار شبیه به هم باشد. گروه ادعا می‌کند اگر حیات گیاهی در سیاره‌های فراخورشیدی مانند زمین در آب تکامل یافته باشد، احتمالا مشابه هم خواهند بود. فقط طول موج سبز-آبی می‌تواند برای رسیدن به گیاهان فرازمینی اولیه چندین متر درون آب نفوذ کند.

برای گیاهان امکان‌پذیر است که فوتوسنتز فروسرخ داشته باشند، اما فقط به محض اینکه روی خشکی تثبیت شدند. احتمالا همه آن‌ها از چیزی شبیه جلبک‌های زمین تکامل یافته‌اند. نویسنده اصلی مقاله کنجی تاکیزاوا (Kenji Takizawa) در بیانیه‌ای گفت: «استفاده از تابش فروسرخ در طی تکامل از آب به خشکی بسیار خطرناک است.»

گروه بر کوتوله‌های سرخ تمرکز کرده است چراکه بعضی از متداول‌ترین ستاره‌ها در جهان هستند و  و اهداف هیجان‌انگیزی برای بررسی به حساب می‌آیند. تراپیست-۱ (TRAPPIST-1) و پروکسیما ب (Proxima b) هردو کوتوله سرخ هستند. آن‌ها ممکن است بزرگترین شانس ما برای یافتن حیات در فراسوی منظومه شمسی باشند.

بررسی‌های آینده از سیاره‌های فراخورشیدی ممکن است نیاز به در نظر گرفتن ‌این مسئله داشته باشد. مشاهدات متمرکز شده بر لبه قرمز نیازمند بررسی طول موج‌های مختلف است تا سرانجام بتوان گیاهان بیگانه را مشاهده کرد. فناوری ما هنوز به این مرحله از پیشرفت نرسیده، اما خوب است بدانیم که پژوهشگران این مسئله را در ذهن خود دارند.