外星植物是什么颜色的？

问你一个问题哈，如果现在有科学家发现一颗外星球上有生命，那么你觉得这颗星球上的植物会是什么颜色呢？你可能会下意识认为，咱们平常不总说“绿色植物”吗？那么外星球上的植物大概也会是绿色的吧？不过，最近科学人杂志就指出，外星球的植物可能压根就不是绿色的，咱们地球上的大部分植物之所以是绿色，这完全是为了适应阳光进化出来的结果。

为什么地球上的大部分植物是绿色的呢？你肯定知道，这是因为它们含有大量的叶绿素。不过，为什么叶绿素看起来是绿色的呢？是它们吸收了绿色的光，跟吃了颜料一样吗？恰恰相反，叶绿素会选择性地吸收阳光中蓝色和红色的光谱成分，而将绿色光子反射回来。植物反射什么颜色的光，在阳光下看起来才是什么颜色的，这才是为什么大部分植物看起来是绿色的原因。

那问题是，为什么植物会选择性地吸收蓝色和红色波段的光呢？这是由阳光的成分造成的。咱们的阳光包含各种颜色的光，其中蓝色光的光子能量最高，就像导弹一样；红色光的光子虽然能量低，但是数量很多，就像密集的子弹一样。而介于中间的绿色光子不仅单个能量低，数量也不够多。所以为了更有效地利用阳光进行光合作用，久而久之咱们地球上的植物就进化出了只依靠红色和蓝色光子进行光合作用的色素，而完全反射阳光中的绿色光。

所以呀你看，植物是什么颜色，完全取决于它们所处的环境，比如一些生活在深水中的藻类，他们只有上层植物反射下来的绿色光可以用，所以这时再反射绿色光就没法进行光合作用了。所以它们就会利用其它的色素，比如藻胆素来吸收绿色光。当你把这些藻类放到阳光下，它的色素还是会吸收绿色光而反射其它更红的光，所以它们的颜色就从蓝色到红色全都有，比如蓝藻和红藻。

现在回到最初的问题，你还觉得外星球上的植物一定会是绿色的吗？现在你肯定知道不是了。在咱们宇宙中，有许多恒星不仅亮度和咱们太阳不同，连颜色也非常不一样。比如，如果有颗行星刚好在一颗又亮又蓝的恒星附近，那么它的生态层所接收到的光，就主要是蓝色光。对于这样的星球，由于它接收到的蓝色光子无论是能量还是数量，都足以提供植物进行光合作用，所以这颗星球上的植物就可能演化出只吸收蓝色光的光合作用色素，从而将除了蓝色光以外的阳光反射掉，这就使得它们的颜色可能从绿色到红色全都有。

而如果一颗行星刚好在一颗昏暗的红色恒星附近呢？由于这时它的生态系统接收到的大部分都是红色光，为了尽可能地利用恒星的光源，这颗行星上的植物就可能进化出吸收所有可能颜色的光的色素。由于所有颜色的光它都能吸收，这些植物可能压根就不反射阳光，这样子的植物看起来就可能是黑色的。

实际上呀，光谱正是咱们的天文学家用以探索宇宙的重要工具之一。许多遥远的行星，咱们的科学家不用亲自登陆，就能知道它的大气中包含有哪些成分。比如说，如果科学家们发现一颗行星的光谱有很强的氧元素吸收线，那么它的大气里头就可能包含有氧气；如果科学家发现它的光谱有水分子吸收线，那么这颗行星表面就可能有水，或者大气中有大量水蒸气了。如果一颗行星又有氧气又有水，那么科学家们下一步肯定就想知道它有没有生命啊？这时再比较这颗行星和它所围绕的恒星的光谱，如果发现它反射恒星回来的光谱里头，恰好有一部分光被吸收掉了。这时就可以推测，它的表面是不是有进行光合作用的植物了。你看，天文学看起来高大上，了解了这些原理之后还是挺好理解的，对吧？

如果你是个科幻迷，你肯定看过最近几年上映的科幻大片《星际穿越》，其中啊就说到了有科学家为了探索某颗行星是否适宜居住，而亲自坐飞船去登录勘探。结果发现这颗星球不但寸草不生，大气中还有大量的氨气，熏得人不得不穿上宇航服来维持生存。现在你应该知道了，在现实生活中，科学家们是不需要冒着生命危险亲自登陆行星的，只需要分析它的光谱，就能知道它有没有氧气，有没有水，甚至有没有植物，更不用说行星大气中是不是包含大量氨气了。这样一个BUG只是剧情需要才出现在影片里的。

所以你看，了解了植物颜色和光之间的关系，对咱们的天文事业还真是挺有帮助的。

本文源自：科学人（外星植物是什么颜色的）
音频稿：李程远  澳大利亚麦考瑞大学学者
讲述：郑磊