Фотосинтез возможен даже у красных карликов, показало исследование

Фотосинтез — ключевая химическая реакция для жизни на Земле. Растения используют его для преобразования солнечного света в энергию, производя углеводы и выделяя кислород как побочный продукт. Именно фотосинтез обеспечил земной атмосфере содержание кислорода около 20%.

Большинство растений используют для фотосинтеза хлорофилл, который отражает зелёный свет и поглощает красный и синий. Интересно, что Солнце излучает наиболее интенсивно именно в зелёной части спектра. Существует и другой фотосинтезирующий пигмент — ретиналь, который поглощает зелёный свет и отражает красный и синий (делая организмы пурпурными). Некоторые бактерии используют ретиналь, но для солнечного света хлорофилл оказался эффективнее.

Однако фотосинтез на Земле эволюционировал под свет жёлтой звезды, подобных которой в нашей галактике менее 8%. Красные карлики составляют 75% звёзд главной последовательности. Следовательно, большинство потенциально обитаемых планет вращаются именно вокруг них. Эти звёзды гораздо меньше и холоднее Солнца, и большая часть их излучения приходится на инфракрасный диапазон.

Эксперимент: жизнь под светом красного карлика

Исследовательская группа создала симулятор звёздного света — массив светодиодов, имитирующий спектр красного карлика. В атмосферу, типичную для ранней обитаемой планеты, поместили бактерии и освещали её этим искусственным светом.

Сначала использовали цианобактерии — одни из первых организмов на Земле, освоивших кислородный фотосинтез и известные выживаемостью в суровых условиях. Под инфракрасным свечением симулятора они не только выжили, но и активно росли.

Затем эксперимент повторили с красными и зелёными водорослями. Результат был тем же — организмы успешно развивались.

Вывод: несмотря на то, что красные карлики излучают в спектре, отличном от солнечного, земные фотосинтезирующие организмы могут жить под таким светом. Это повышает вероятность обнаружения жизни на планетах у красных карликов.

Примечание: остаются другие проблемы, такие как мощные вспышки красных карликов, способные уничтожить атмосферы близких планет, и возможный дефицит элементов для сложной жизни. Однако данное исследование расширяет наши представления о возможности жизни на других планетах.