Světlo červeného trpaslíka stačí na fotosyntézu

Proxima Centauri je sice součást trojhvězdného systému, ale nyní je zrovna ze všech těchto hvězd (a samozřejmě i všech ostatních) nejblíže Zemi. Jedná se o 4,25 světelného roku a teprve od roku 2016 také víme, že tento červený trpaslík má u sebe i planetu Proxima Centauri b s proporcemi blízkými Zemi, která se navíc pohybuje v tzv. obyvatelném pásu. To ovšem v případě tak malých hvězd znamená, že planeta se pohybuje velice blízko, má s nejvyšší pravděpodobností vázanou rotaci a také je vystavena divokým erupcím. Čili na druhou Zemi to rozhodně nevypadá. 

 

Červení trpaslíci jsou ale obecně velice vhodné hvězdy pro hledání exoplanet pomocí dnes využívaných metod. Jsou malé, což slibuje silný signál při sledování přechodu planety pomocí tranzitivní metody a při hledání života nás mohou zajímat právě takové planety, které obíhají blíže a na kratší dráze, což znamená i to, že signál představující jejich přechod přichází o to častěji (jeden oběh Proximy b trvá jen 11,2 dne). A stále existuje možnost, že planeta s dostatečně silným magnetickým polem bude chráněna před vyvrženou plazmou a že v případě vázané rotace případná atmosféra poslouží pro distribuci tepla dostatečnou alespoň k tomu, aby nastaly vhodné podmínky alespoň kolem terminátorů, čili na rozhraní osvícené a tmavé poloviny. 

 

 

Proxima b ale přesto k životu asi vhodná nebude, ale podněcuje alespoň výzkum, který je spojen právě s cizími systémy červených trpaslíků. Mohli bychom se ptát právě i na to, zda by světlo těchto hvězd stačilo našim rostlinám a bakteriím pro jejich fotosyntézu, díky níž samy žijí a nám vyrábí kyslík. Na to se zaměřil Riccardo Claudi z Astronomické observatoře v Padově, který v laboratoři vytvořil zdroj světla se spektrem, které odpovídá červenému trpaslíku a vystavil mu kolonii bakterií. Zjištění je prosté a říká, že pokud jde čistě jen o spektrum, pak hvězdy daného typu stačí na fotosyntézu. 

 

Dlouho si přitom vědci mysleli, že pro fotosyntézu je zapotřebí světlo o vlnové délce od cca 400 do 700 nm (fialová až červená) , ovšem objevené kyanobakterie dokáží využít až 750 nm, díky čemuž mohou přežívat v tmavším prostředí, kde by jiné už hynuly. Právě kyanobakterie (konkrétně Chlorogloeopsis thermalis) tak posloužily i Claudimu v jeho výzkumu, neboť červený trpaslík do svého okolí září právě především v červeném spektru. 

 

Výsledky ukázaly, že daným kyanobakteriím postačí i pouhý zdroj vzdáleného červeného světla s vlnovou délkou nad 700 nm a vůbec nepotřebují další složky. Ve výzkumu byly zahrnuty ale i jiné kyanobakterie (Synechocystis sp. PCC 6803), jimž takové "osekané" světlo už nestačí, ale pokud byly vystaveny plnému spektru odpovídajícímu světlu červeného trpaslíka, dokázaly už také prospívat. 

 

Závěr je takový, že fotosyntéza pod světlem z červeného trpaslíka rozhodně je možná, ale jak to prakticky ověřit při sledování cizích světů? I zde může posloužit spektrum, a to světla odraženého od planety, které by v případě, že na nich bují život založený na fotosyntéze, mělo vykazovat prudké propady v očekávaných vlnových délkách. To už ale bude úkol pro budoucí výkonné teleskopy jako JWST, které budou schopny se podívat na samotné exoplanety. 

 

Zdroj: Astronomy