什么植物可以生长在太空中的宜居区?
想象一下有一颗和地球类似的行星,在绕着一颗遥远的恒星运转。这样的一颗行星会有生命的存在吗?居住在地球上的生命(我们目前唯一知道的生命)需要液态的水。所以当我们去寻找其他行星上的生命时,我们认为这个行星上所具备的资源应该“恰到好处”。
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如果这个行星离太阳太近,它表面的温度则会过高,而且海洋会沸腾。但如果太远的话海洋又会结冰。介于两者之间的被我们称作“宜居区” — 不会太热,也不会太冷,一切都恰到好处。
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太阳系和 TRAPPIST-1 星系中的“宜居区”。太接近恒星,温度通常过高(红色)。距离太远,温度则会过低(蓝色)。介于两者之间,对于液态水来说一切都恰到好处。
我们至今尚未发现其他行星上有任何生命迹象,所以我们无法确定其他的生命会是什么样子。但是有一件事情是可以确认的,外星生命将于地球上的任何事物都有很大的区别。
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根据我们已知的事实,我们可以去想象在其他行星上可以生存的植物。像这样运用想象力是成为科学家的一个非常重要的部分,就像试图探索未知的浩瀚海洋。
在过去的20年,我们知道了一件事 —— 在太空中到处都是行星。几乎每一个恒星都会有不止一个行星围绕,所以在我们的星系中行星的数量远多于恒星的数量。
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“宜居行星”可能会比地球大或比地球小一些。较小的一些有着更轻的重力,所以在那些星球上你的体重可能会比地球上轻上不少。植物(以及动物)可以很轻松地长得比地球上的高,因为那里的环境有助于它们长高。
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在那些比地球大得多的行星上,植物可能要矮的多,这都归功于那些星球更强的重力。我们可以计算出不同行星上的强引力。
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左边是地球,右边是一个比地球大的堂兄。在一个大得多的行星上,重力也会变大,这可能对生物的进化产生很大的影响。
当然,不是所有的行星都一样的湿润。有些行星可能是干燥的沙漠世界,当另一些“类地行星”通常有几万米或几十万米深的海。
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如果一个“宜居行星”有稀薄的大气层(像火星那样),可能那个行星上的最强等级的风也只是类似于地球上的微风。所以植物可能不需要很牢固来抵抗糟糕的天气。当一些行星有着厚重的大气层,则风也会刮地猛烈一些,所以植物可能会进化得特别坚固来适应这种情况。
现在我们把目光聚集到光上。地球上的植物进化出可以通过太阳光转化成能量的能力,通过一种叫做叶绿素的化合物。叶绿素可以吸收蓝色和红色光,但是会反射绿色光。
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一个行星的日落在一个红矮星附近。在红太阳下茁壮成长的生物会是什么样?
叶绿素对地球上的植物是非常有用的,因为太阳发出的蓝光和红光之中包含了很多能量。但是想象一下一个沉闷、寒冷的红巨星。这种行星表现出红色是因为它不能发出很多黄光和蓝光,所以如果植物使用叶绿素进行能量补充的话很可能会饿死。
但是生活在那些世界的植物可能会有很多的其他化合物来帮助它们生活在它们自己的“太阳”下。生活在那些行星的生命很有可能不只一个太阳在它们天空上,而每个太阳可能会发出不同的光。
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如果一个世界有两个太阳围绕着一个巨大的行星(类似于木星),什么样的生命可能会生活在这种世界上?
将这些因素放在一起考虑,然后给你的想象力火箭填满燃料!那些行星上的植物将不同于地球上的植物,它们所使用制造能量的光也与地球上的植物使用的不同。那些纤细又高的植物生活在那些拥有较小重力和稀薄大气层的行星上。那些较矮且有较强抓地力的植物生活在那些体积较大或者有用厚重大气层的行星上。
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