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Estudio: filtrar la luz solar a través de nubes de flores podría favorecer la fotosíntesis similar a la de la Tierra

en un papel Publicado esta semana en la revista astrobiologíaLos investigadores se centraron en la posibilidad de un planeta similar a la Tierra. Nutrición óptica El proceso por el cual la energía del sol se captura y se convierte en energía química, en las nubes de Venus.

Esta imagen infrarroja del orbitador Akatsuki de JAXA aparece de noche en Venus. Crédito de la imagen: ISAS / JAXA.

“Nuestro estudio proporciona apoyo concreto para la posibilidad de alimentación fototrófica y / o química por microorganismos en las nubes de Venus”, dijo el profesor Rakesh Mogul, investigador del Departamento de Química y Bioquímica de Cal State Polytechnic Pomona.

“Los niveles de pH y la actividad del agua probablemente se encuentran dentro del rango aceptable para el crecimiento microbiano en la Tierra, mientras que la iluminación constante con radiación ultravioleta limitada sugiere que las nubes de Venus podrían ser habitables”.

“Creemos que las nubes de Venus serían un gran objetivo para misiones de detección de vida o de vida, como las que se planean actualmente para Marte y Europa”.

Según el equipo, la fotosíntesis puede ocurrir durante todo el día en las nubes de Venus y las nubes medias y bajas reciben energía solar similar a la superficie de la Tierra.

Al igual que en la Tierra, las fotosintéticas hipotéticas en las nubes de Venus tendrán acceso a la energía solar durante el día.

En un desarrollo asombroso, el profesor Mogul y sus colegas encontraron que la fotosíntesis puede continuar durante toda la noche debido a la energía térmica o la radiación infrarroja que emerge de la superficie y la atmósfera.

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En este hábitat, la energía de la luz estará disponible desde arriba y debajo de las nubes, lo que puede proporcionar a los microorganismos fotosintéticos amplias oportunidades para diversificarse a través de las capas de nubes.

Tanto la radiación solar como la térmica en las nubes de Venus tienen longitudes de onda de luz que pueden ser absorbidas por los pigmentos fotosintéticos que se encuentran en la Tierra.

Los investigadores encontraron que después de filtrarse a través de la atmósfera de Venus, la dispersión y la absorción eliminan gran parte de los dañinos rayos ultravioleta del sol, proporcionando un beneficio como la capa de ozono de la Tierra.

Utilizando un modelo de transmisión radiativa, demostraron que las capas de nubes medias e inferiores actuales sobre Venus reciben mucha menos radiación UV, un flujo de 80-90% más bajo en UV-A que la superficie de la Tierra, y principalmente agotan la radiación en UV-B y UV – C, que son los dos componentes más dañinos de los rayos UV.

Para cuantificar el potencial fotosintético de la noche a través de la energía térmica de Venus, compararon los flujos de fotones que se elevan desde la atmósfera y la superficie calientes de Venus con los flujos de fotones medidos dentro de los hábitats fotovoltaicos de poca luz en la Tierra: (1) respiraderos hidrotermales en el este del Pacífico Rise, donde se han reportado emisiones geotermales para apoyar la alimentación fototrófica a profundidades de 2.4 km; y (2) el Mar Negro, donde la energía solar fotovoltaica se encuentra a una profundidad de 120 metros.

Estas comparaciones mostraron que los flujos de fotones de la atmósfera y la superficie de Venus superan los flujos medidos en estos entornos de poca luz en la Tierra.

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Si bien fue un estudio reciente se acabó que las nubes de Venus eran demasiado secas para sustentar la vida terrestre, el profesor Mogul y sus coautores descubrieron que las condiciones químicas de las nubes de Venus podrían estar compuestas en parte por formas equivalentes de ácido sulfúrico, como el bisulfato de amonio.

Estas condiciones químicas mostrarían actividades de agua significativamente más altas en comparación con los cálculos anteriores y una acidez mucho más baja en comparación con los modelos actuales de Venus.

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Rakesh Mogul y otros. La posibilidad de la fotosíntesis en las nubes de Venus. astrobiología, publicado en línea el 27 de septiembre de 2021; doi: 10.1089 / ast.2021.0032