A fotossíntese é uma das reações químicas mais importantes para a vida na Terra. Usando-o, as plantas produzem
A base da vida
A maioria das plantas usa clorofila comoparte do processo de fotossíntese. Ele reflete a luz verde enquanto absorve o vermelho e o azul. Isto apesar do fato de a luz mais intensa do Sol estar na parte verde do espectro. Tudo se resume a uma substância química conhecida como retinal. Absorve o verde e reflete o vermelho e o azul. Se as plantas usassem retinal em vez de clorofila, a maioria das plantas seria roxa.
Algumas bactérias usam, mas acabouque a clorofila é mais eficaz para a luz solar. Talvez o início da vida tenha usado retinal, que é uma molécula mais simples, antes de "descobrir" como usar a clorofila.
Qual é o problema?
A fotossíntese é ideal para um planeta queвращается вокруг ярко-желтой звезды, как наше Солнце, которая излучает большую часть света в видимом спектре. Но такие звезды составляют менее 8% звезд главной последовательности в нашей галактике. А вот красные карлики составляют 75% звезд главной последовательности.
Anão vermelho. Foto: NASA/Walt Feimer
O problema é que, segundo as estatísticas,a grande maioria dos planetas potencialmente habitáveis orbitam exatamente essas estrelas. E as anãs vermelhas são muito menores e mais frias que o nosso Sol. A maior parte da luz que emitem está na faixa do infravermelho. É agradável e quente (como alguns aquecedores em nossas casas), mas fornece o impulso necessário para a fotossíntese? Isto é exatamente o que os cientistas tentaram descobrir.
O que os cientistas fizeram?
Para isso, cientistas italianos criaram um simuladorluz das estrelas (foto abaixo). Este é um conjunto de LEDs que simula o espectro de uma anã vermelha. Em geral, o dispositivo pode mostrar espectros de diferentes tipos de estrelas. Mas as anãs vermelhas são tão comuns que foram estudadas primeiro.
Simulador de luz estelar (esquerda) e iluminação (direita). Crédito: La Rocca et al.
Então, em condições de laboratório, os cientistas criaramuma atmosfera que poderia ter sido típica de um mundo habitável primitivo foi adicionada com algumas bactérias e iluminada com luz estelar simulada.
Como foi o experimento?
Para o experimento, os cientistas usaramcianobactérias. Escolhemos sexo neles porque são um dos primeiros tipos de organismos na Terra a usar a fotossíntese para produzir oxigênio. Eles também são especialmente bons para sobreviver em condições adversas.
O espectro do Sol comparado com o espectro de uma anã vermelha de classe M.
Crédito: T. Roger/Europlanet 2024 RI
Descobriu-se que as cianobactérias florescerame cresceu sob a radiação infravermelha de uma anã vermelha. Portanto, os cientistas “complicaram” o problema e repetiram o experimento com algas vermelhas e verdes. Ambos lidaram e prosperaram!
Cianobactérias em uma lagoa florescente. Foto: pt.freepik.com
Assim, embora as anãs vermelhas não emitam o tipo de luz que impulsionou a evolução da fotossíntese, os organismos terrestres poderiam viver sob a luz de uma anã vermelha.
O que tudo isso significa?
As descobertas do estudo são uma ótima notícia para os cientistas que procuram vida extraterrestre. Talvez as anãs vermelhas não sejam tão desesperadoras.
No entanto, existem outros problemas com estesestrelas que “estragam tudo”. As anãs vermelhas emitem explosões poderosas que podem tirar a atmosfera dos planetas próximos. Como resultado, podem perder os recursos básicos necessários para organismos complexos. E, no entanto, os autores do estudo estão cheios de optimismo – a sua investigação lança luz sobre a nossa compreensão da vida noutros planetas.
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Na capa:Uma impressão artística do sistema Gliese 887, com duas super-Terras recém-descobertas orbitando uma estrela anã vermelha a 11 anos-luz do Sol. Crédito da imagem: Mark Garlick