Astrobiologie

Photosynthese auf Exoplaneten

Pflanzen auf fremden Welten wären wahrscheinlich nicht grün, die Farbe hängt vom Spektrum des Heimatsterns ab.

Was ist Photosynthese auf Exoplaneten?

Pflanzen auf fremden Welten wären wahrscheinlich nicht grün, die Farbe hängt vom Spektrum des Heimatsterns ab.

Irdische Pflanzen sind grün, weil Chlorophyll rotes und blaues Licht absorbiert und grünes reflektiert, optimiert für das Spektrum unserer gelben Sonne. Ein Planet um einen roten Zwergstern (wie Proxima Centauri, Spektraltyp M) empfängt vor allem infrarotes Licht. Photosynthetische Organismen dort müssten nahezu das gesamte einfallende Licht absorbieren und wären wahrscheinlich schwarz oder dunkelrot.

2007 veröffentlichte die Astrobiologin Nancy Kiang eine einflussreiche Studie in Astrobiology, die das erwartete Erscheinungsbild von Vegetation für verschiedene Sterntypen modellierte: Um F-Sterne (heißer als die Sonne) wären Pflanzen blau oder violett, um K-Sterne orange, um M-Sterne schwarz.

Diese Vorhersagen haben praktische Bedeutung: Das James Webb Space Telescope und zukünftige Teleskope wie das Habitable Worlds Observatory suchen nach dem 'Vegetation Red Edge', einem charakteristischen Sprung im Reflexionsspektrum bei ~700 nm, den irdische Pflanzenmassen erzeugen. Auf Exoplaneten würde dieser Sprung bei anderen Wellenlängen liegen.

In Adrian Tchaikovskys Children of Time (2015) und Kim Stanley Robinsons Aurora (2015) spielt die Anpassung von Ökosystemen an fremde Sternspektren eine wichtige Rolle.