Wyobraźmy sobie – Ziemia i kilka słońc

Czarne kwiaty. Wydanie kosmiczne.
Co by się stało, gdyby na naszym niebie świeciło nie jedno, a więcej słońc?
Gliese 667. Układ dwóch pomarańczowych karłów, czerwonego karła i planety.  Leży w gwiazdozbiorze Skorpiona 27 lat świetlnych od Ziemi.
L. Calcada/ESO

Gliese 667. Układ dwóch pomarańczowych karłów, czerwonego karła i planety. Leży w gwiazdozbiorze Skorpiona 27 lat świetlnych od Ziemi.

Na planecie oświetlonej czerwonym karłem fotosynteza w roślinach przebiegałaby z wykorzystaniem innego zakresu promieniowania UV. Rośliny byłyby znacznie ciemniejsze.
University of St. Andrews/materiały prasowe

Na planecie oświetlonej czerwonym karłem fotosynteza w roślinach przebiegałaby z wykorzystaniem innego zakresu promieniowania UV. Rośliny byłyby znacznie ciemniejsze.

Większość gwaizd w naszej Galaktyce występuje w układach podwójnych lub wielokrotnych. Na zdjęciu Syriusz i jego dwaj gwiezdni towarzysze.
Akira Fuij/ESA

Większość gwaizd w naszej Galaktyce występuje w układach podwójnych lub wielokrotnych. Na zdjęciu Syriusz i jego dwaj gwiezdni towarzysze.

Dwie gwiazdy na niebie. Ta optycznie większa to czerwony karzeł, stąd ciemna barwa roślin.
University of St. Andrews/materiały prasowe

Dwie gwiazdy na niebie. Ta optycznie większa to czerwony karzeł, stąd ciemna barwa roślin.

Nad odległymi planetami, na których toczyła się akcja takich filmów jak „Gwiezdne Wojny”, „Obcy” czy „Awatar” błyszczały dwie albo nawet trzy dzienne gwiazdy. To popularny motyw wielu filmów science-fiction. Z pewnością ich zachody i wschody dostarczały obserwatorom niezapomnianych wrażeń. Ale motyw ten wcale nie jest fantastyczny. Badacze nieba szacują, że gwiazdy we wszechświecie – a na pewno w naszej Galaktyce – występują częściej w parach, aniżeli samodzielnie. Przykładowo, najjaśniejsze i najbliższe nam gwiazdy, jak Syriusz czy Alfa Centauri, mają w swym układzie właśnie gwiazdy-towarzyszki.

Pod tym względem nasze Słońce należy do niewielkiej – ale jednak - mniejszości. Teraz, astronomowie i biolodzy z University of St. Andrews postanowili zbadać, jak mogłoby wyglądać życie, gdyby na niebie planety podobnej do Ziemi świeciło kilka słońc. Wyniki swoich badań przedstawili właśnie na spotkaniu Royal Astronomical Society w Llandudno w Walii.

Obca fotosynteza

Uczeni zajęli się przede wszystkim światem roślin i podstawowym mechanizmem, który zapewnia im życie, a więc fotosyntezą. Dla przypomnienia – fotosynteza jest procesem biochemicznym, który pozwala z substancji prostych otrzymywać złożone i czerpać z nich energię. Potrzeba do tego głównie promieniowania słonecznego, ale także wody.  Skomplikowane i wieloetapowe reakcje powodują, że światło słoneczne w połączeniu z wodą redukuje dwutlenek węgla, w wyniku czego powstają tlen i węglowodory, głównie glukoza. A ta stanowi podstawowy roślinny „pokarm”.

Badacze z St. Andrews postanowili przyjrzeć się dokładniej, jak przebiegałby proces fotosyntezy w sytuacji, gdyby na powierzchnię planety świeciły dwa słońca, przy czym jednym z nich był czerwony karzeł (długowieczna i stabilna gwiazda, nieco mniejsza od Słońca, w której reakcje termojądrowe są istotnie spowolnione i ograniczone). Czerwone karły zostały wzięte pod uwagę nie przez przypadek. Wśród gwiazd naszej Galaktyki stanowią zdecydowaną większość. Poza tym to właśnie one najczęściej tworzą układy podwójne. Chodzi tu o układy rozległe (tzw. wizualne), w których gwiazdy poruszają się po rozległych orbitach i mają długie okresy orbitalne. Ewolucja każdej z gwiazd przypomina tu ewolucję gwiazd samotnych. W zasadzie tylko w takich układach planety mogą istnieć. W układach ciasnych (spektroskopowych) planety nie mają raczej racji bytu.

Wyniki badań i symulacji są zaskakujące. Otóż, gdyby Ziemia znalazła się w takim układzie słonecznym, nasze rośliny mogłyby być zupełnie czarne, a w najlepszym przypadku ciemnoszare.

Czarne łąki, czarne lasy

Gdyby w ogóle powstała, roślinność takiej planety różniłaby się bardzo w zależności od tego, którą gwiazdą byłaby oświetlana bardziej. Jedna z nich byłaby bowiem dla planety gwiazdą macierzystą, druga – dalszą. W obu przypadkach wygląd planety rysowałby się zupełnie inaczej.

Jeżeli gwiazda macierzysta byłaby porównywalna z naszym Słońcem – a wielkość ma wpływ na kolor, a więc i kolor emitowanego światła – to światło wykorzystywane do fotosyntezy przypominałoby to ziemskie. Flora planety przypominałyby więc roślinne twory ziemskie, które absorbują najwięcej światła czerwonego i niebieskiego. W liściach dominowałby kolor zielony, bo z tej mieszanki światła bierze się zieleń chlorofili.

Zupełnie inaczej by to wyglądało, gdyby planeta była w strefie oddziaływania znacznie mniejszego czerwonego karła i pod wpływem jego słabego, czerwonego, przyćmionego światła. Rośliny absorbowałyby równo cały zakres promieniowania widzialnego – po to, by pozyskać jak najwięcej potrzebnej do fotosyntezy energii. Cały zakres oznaczałby jednak mieszaninę barw, dającą w rezultacie ciemny, szary odcień ich lisci. Rośliny takie prawdopodobnie musiałyby używać do fotosyntezy także promieniowanie podczerwone i ultrafioletowe. Ich kształty i barwy mogłyby więc być naprawdę niezwykłe. Czarne kwiaty, ciemnoszare palmy, bure łany zbóż. Mroczne lasy. A przecież świat roślin wpływa bardzo na świat zwierząt. A także na nas, ludzi. Jak wyglądałoby nasze życie i my sami, gdyby wokół wszystko było ciemno-szare lub czarne.

Mało tego, geometria obrotu gwiazd wokół wspólnego środka ciężkości mogłaby spowodować, że planeta (przynależna do jednej z nich) byłaby poddana obu promieniowaniom na raz, tyle że na pewnych obszarach jednemu bardziej, a drugiemu mniej. Wygląd planety byłby więc skutkiem oddziaływań obu gwiazd, co naprawdę trudno sobie wyobrazić. Sceneria taka mogłaby zainspirować najbardziej smiałych twórców powieści i filmów science-fiction.

Aktualności, komentarze

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną