生活目前的样本量只有一个。如果没有一两个外星人来扩展生物学的界限，地球的进化史就限制了我们是否可以期望其他行星产生像我们这样的复杂生物。
鉴于许多生命形式对我们大气中的氧气有很大的帮助，在寻找外星人时，很自然地会寻找其他被类似气体混合物包围的行星。但是一项新的研究表明我们需要很大的耐心。
那不勒斯费德里科二世大学和意大利 INAF 卡波迪蒙特天文台的研究人员研究了 10 颗可能宜居的系外行星在不同类型恒星周围接收到的光水平，但未能找到与地球大气层的单一匹配。
根据我们观察到的数以千计的行星围绕其他恒星运行，地球已经是一个相对排外的俱乐部的成员。一旦你排除了无数的气态巨行星、烤岩石球和冰冻的超级地球，就没有多少候选者可能具有我们熟悉的那种生物化学。
尽管如此，如果即使是数十亿颗恒星中的一小部分也有一些大天体环绕得足够近以允许液态水在其表面聚集，那么我们可能会仰望银河系中数以亿计的伊甸园。
种植即使是最简单的花园——至少按照地球的标准——也需要充足的阳光。也不是任何类型的太阳辐射都可以。将二氧化碳和水重新排列成葡萄糖和那些非常方便的氧分子需要一种能量足以产生反应的光质量，而不会分解蛋白质。
考虑到宜居带中的系外行星通常会收到充足的阳光，而且含氧光合作用在地球历史的早期就出现了，因此可以公平地假设它在恒星中是一个非常普遍的过程。
为了验证这一假设，研究人员测量了落在不同行星表面的光和构成辐射的波长的传播，并计算了“火用”的水平，即可以从阳光中挤出的工作量。
如果这些明星中有更多和我们一样好就好了。
大多数恰好是红矮星——喜怒无常的太阳能够用狂风吹扫它们的内行星，迅速剥离它们的大气层。
假设有行星能够经受住这样的爆发，研究人员发现红矮星较低的温度仍然不太可能提供合适波长的强度来激活光合作用。
“由于红矮星是迄今为止我们银河系中最常见的恒星类型，这一结果表明其他行星上类似地球的条件可能比我们希望的要少得多，” Covone说。
更亮的恒星会更好，产生大量能量，但不太可能活出地球上需要的氧复合生命所需的数十亿年。
总而言之，一颗亮度只有太阳一半的恒星可以看到光合作用开始，但很难产生复杂的生物圈。
在用作案例研究的行星中，恰好零将能够为足够的光合作用提供燃料，使充满二氧化碳的大气层向类地方向倾斜。
“这项研究对复杂生命的参数空间施加了严格的限制，因此不幸的是，容纳丰富的类地生物圈的“最佳点”似乎并不那么广泛，” Covone说。
我们所知道的一颗行星非常接近那个甜蜜点。
Kepler-442b围绕一颗橙矮星运行，其质量约为太阳质量的 60%，距离我们大约 1200 光年。它的质量大约是地球的两倍，而且它的自转可以散热，到目前为止，它看起来像是一个潜在的天堂。
地球上的大多数光合作用反应在大约 700 纳米的波长处达到顶峰。但是，如果 Kepler-442b 上的某种外星苔藓进化出一种吸收稍长波长（大约 800 纳米）的方法，它将获得 20% 多光子的好处。
随着我们扩大已知世界的图书馆，我们可能会发现像我们这样的生物圈更好的候选者。
进化继续在我们自己的星球上震惊我们，所以我们只能想象宇宙中可能存在的各种生态系统。据我们所知，化学合成的冰卫星可能占大多数。鉴于我们在地球上的经验有限，也许光合作用存在一些我们无法理解的变化。
知道我们不寻常并不意味着我们一定是孤独的。但是根据我们的发现，我们可以花点时间来欣赏一下我们的生活非常特别。
原文：https://www.sciencealert.com/photosynthesis-made-our-atmosphere-what-it-is-and-it-could-be-an-extremely-rare-thing
