Studio: il filtraggio della luce solare attraverso le nuvole di fiori potrebbe supportare la fotosintesi simile alla Terra

in un carta Pubblicato questa settimana sulla rivista astrobiologiaI ricercatori si sono concentrati sulla possibilità di un pianeta simile alla Terra Nutrizione ottica Il processo mediante il quale l’energia del sole viene catturata e convertita in energia chimica – nelle nuvole di Venere.

Questa immagine a infrarossi dell’orbita Akatsuki di JAXA appare di notte su Venere. Credito immagine: ISAS/JAXA.

“Il nostro studio fornisce un supporto concreto alla possibilità di alimentazione fototrofica e/o chimica da parte di microrganismi nelle nuvole di Venere”, ha affermato il professor Rakesh Mogul, ricercatore presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica del Cal State Polytechnic Pomona.

“I livelli di pH e l’attività dell’acqua probabilmente rientrano nell’intervallo accettabile per la crescita microbica sulla Terra, mentre l’illuminazione costante con radiazioni ultraviolette limitate suggerisce che le nuvole di Venere potrebbero essere abitabili”.

“Pensiamo che le nuvole di Venere rappresenterebbero un ottimo obiettivo per le missioni di rilevamento della vita o della vita, come quelle attualmente pianificate per Marte ed Europa”.

Secondo il team, la fotosintesi può avvenire 24 ore su 24 nelle nuvole di Venere con le nuvole medie e inferiori che ricevono energia solare simile alla superficie terrestre.

Come sulla Terra, ipotetici fotosintetici nelle nuvole di Venere avranno accesso all’energia solare durante il giorno.

Con uno sviluppo sorprendente, il professor Mogul e colleghi hanno scoperto che la fotosintesi può continuare per tutta la notte a causa dell’energia termica o della radiazione infrarossa che emerge dalla superficie e dall’atmosfera.

In questo habitat, l’energia luminosa sarà disponibile da sopra e da sotto le nuvole, in grado di fornire ai microrganismi fotosintetici ampie opportunità di diversificarsi attraverso gli strati di nuvole.

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Sia la radiazione solare che quella termica nelle nuvole di Venere hanno lunghezze d’onda della luce che possono essere assorbite dai pigmenti fotosintetici presenti sulla Terra.

I ricercatori hanno scoperto che, dopo aver filtrato attraverso l’atmosfera di Venere, la dispersione e l’assorbimento eliminano gran parte dei dannosi raggi UV del sole, fornendo un vantaggio simile allo strato di ozono terrestre.

Utilizzando un modello di trasmissione radiativa, hanno dimostrato che gli attuali strati di nubi medi e inferiori su Venere ricevono molta meno radiazione UV, un flusso inferiore dell’80-90% in UV-A rispetto alla superficie terrestre e riducono principalmente le radiazioni in UV-B e UV – C, che sono i due componenti più dannosi dei raggi UV.

Per quantificare il potenziale fotosintetico della notte attraverso l’energia termica di Venere, hanno confrontato i flussi di fotoni che salgono dall’atmosfera calda e dalla superficie di Venere con i flussi di fotoni misurati all’interno di habitat fotovoltaici a bassa luminosità sulla Terra: (1) bocche idrotermali nell’aumento del Pacifico orientale, dove sono state segnalate emissioni geotermiche per supportare l’alimentazione fototrofica a profondità di 2,4 km; e (2) il Mar Nero, dove si trova il solare fotovoltaico a una profondità di 120 metri.

Questi confronti hanno mostrato che i flussi di fotoni dall’atmosfera e dalla superficie di Venere superano i flussi misurati in questi ambienti di scarsa illuminazione sulla Terra.

Mentre era uno studio recente è finita che le nuvole di Venere erano troppo secche per supportare la vita terrestre, il professor Mogul e i coautori hanno scoperto che le condizioni chimiche delle nuvole di Venere potrebbero essere costituite in parte da forme equivalenti di acido solforico, come il bisolfato di ammonio.

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Queste condizioni chimiche mostrerebbero attività dell’acqua significativamente più elevate rispetto ai calcoli precedenti e un’acidità molto inferiore rispetto agli attuali modelli Venus.

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Rakesh Mogul e altri. La possibilità della fotosintesi nelle nuvole di Venere. astrobiologia, pubblicato online il 27 settembre 2021; doi: 10.1089/ast.2021.0032

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