拓展地球光合红边生物标志的时间线
地球与行星天体物理
2019-07-12 v1
摘要
当 Carl Sagan 在 1993 年伽利略号飞掠期间观测地球时，他发现了一种广泛分布的表面色素，其在光谱红端具有陡峭的反射边，这与气态氧和甲烷在极端热力学非平衡态下的丰度一起，强烈暗示了地球上有生命存在。这种无法单独由地质过程解释的广泛色素分布，是由植被的细胞结构引起的——这是一种可能限制叶绿素损伤和/或限制水分流失的机制。在天体生物学文献中，地球全球反射光谱红端的显著抬升被称为植被红边，并且是在系外行星和系外卫星上搜索的候选表面生物标志之一。地球表面植被广泛分布仅约五亿年，提供了约相当于地球寿命 1/9 的表面生物标志。然而，由于叶绿素存在于地球上的许多生命形式中，如蓝藻、藻类、地衣、珊瑚以及阔叶植被，此类光谱红边特征可能指示广泛的生命，从而将其用于表面生物标志搜索的用途从仅限植被拓展到植被在地球上广泛分布之前的久远时期。我们展示了地衣如何将地球红边表面生物特征的存在延伸至 12 亿年前，而海洋表面藻类和蓝藻可将其延伸至超过 20 亿年前，从而将光合红边的用途拓展到地球历史上更早的时期。
引用
@article{arxiv.1907.05245,
title = {Expanding the Timeline for Earth's Photosynthetic Red Edge Biosignature},
author = {Jack T. O'Malley-James and Lisa Kaltenegger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.05245},
year = {2019}
}
备注
Published in the Astrophysical Journal Letters. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1809.08832