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光合作用可能是地球上生命最重要的化学反应 。 这是植物将阳光转化为可供利用的能量的过程 。 通过它 ， 植物可以生产出它们可以利用的碳水化合物（而我们可以在收获植物时食用） ， 产生氧气作为副产品 。 光合作用是地球大气中约20%是氧气的原因 。 没有光合作用 ， 地球上就没有我们所知的生命 。
【星光模拟器实验证明：即使在最小的恒星周围，生命也能茁壮成长】上图：星光模拟器（左）和星光模拟器被照亮时（右） 。
这也是为什么这么多植物是绿色的 。 大多数植物利用叶绿素作为光合作用的一部分 ， 光合作用反射绿光 ， 同时通过光合作用吸收红光和蓝光 。 如果你仔细想想 ， 这就有点奇怪了 ， 因为太阳发出的最强光是在光谱的绿色范围内 。 实际上 ， 有一种被称为视网膜醛（视黄醛）的光合作用化学物质 ， 它吸收绿色 ， 反射红色和蓝色 。 如果植物使用视网膜醛而不是叶绿素 ， 那么大多数植物将是紫色的 。 一些细菌会利用视网膜醛 ， 但事实证明 ， 在阳光下 ， 叶绿素更有效率 ， 所以总的来说 ， 它能给你带来更多的好处 。 早期的生命可能在弄清楚如何利用叶绿素之前 ， 就使用了视网膜醛 ， 这是一种更简单的分子 。
当然 ， 光合作用的进化是为了利用一颗明亮的黄色恒星 ， 它发出的大部分光都是可见光谱 。 但类太阳恒星在银河系主序恒星中所占比例不到8% 。 另一方面 ， 红矮星占主序星的75% 。 据统计 ， 绝大多数可能宜居的行星都围绕红矮星运行 。 红矮星比太阳小得多 ， 温度也低得多 。 它们发出的大部分光都是红外线 。 红外光很好 ， 也很温暖 ， 但它有你所需要的光合作用动力吗？在最近的一项研究中 ， 一个研究小组试图找到答案 。
上图：太阳的光谱与 M 级红矮星的光谱相比 。
为此 ， 他们制作了一个星光模拟器 。 这是一个LED阵列 ， 用来模拟红矮星的光谱 。 该装置可以模拟各种类型恒星的光谱 ， 但由于红矮星非常常见 ， 他们首先研究的是红矮星 。 然后 ， 他们创造了一个可能是早期宜居世界的典型大气 ， 放入一些细菌 ， 用模拟的星光照亮它 。
他们从蓝藻开始研究 ， 这是地球上第一类利用光合作用产生氧气的生物 。 它们特别善于在恶劣的环境中生存 。 蓝藻在一颗红矮星的红外辉光下茁壮成长 ， 因此研究小组重复了红藻和绿藻的实验 。 它们俩也都很成功 。 因此 ， 即使红矮星不发出驱动光合作用进化的光 ， 陆地生物也可以在红矮星太阳下生活 。 这对想要寻找外星生命的人来说是个好消息 。
当然 ， 红矮星还面临着其他的挑战 ， 可能会把它们的世界上的生命排除在外 。 众所周知 ， 这些恒星会发射出强大的耀斑 ， 可能会剥离邻近星球的大气层 ， 而且它们可能没有复杂生物所必需的元素资源 。 但是 ， 这依然是一项伟大的研究 ， 它为我们了解其他星球上的生命提供了一些线索 。
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