Fotosintesi nell’atmosfera di Venere?

Il lato notturno di Venere visto a infrarossi dalla navicella spaziale giapponese Akatsuki . Secondo una nuova ricerca, la fotosintesi potrebbe verificarsi nelle nuvole di Venere, sia di giorno che di notte, sia sopra che sotto le nuvole. Immagine tramite ISAS/ JAXA/ CalPolyPomona .

C’è vita su Venere? Potrebbe sembrare una domanda strana, persino assurda, date le condizioni estremamente ostili sulla superficie del pianeta. Dopotutto, su Venere fa abbastanza caldo da sciogliere il piombo. Ma, come ci è stato ricordato l’anno scorso con la scoperta della fosfina, c’è ancora il potenziale per la vita microbica nell’atmosfera di Venere. Sebbene le nuvole siano molto acide, le temperature e le pressioni diventano simili alla Terra alle medie altitudini. Ora, un nuovo studio annunciato dai ricercatori di CalPolyPomona in California mostra che la fotosintesi simile alla Terra nell’atmosfera di Venere è possibile.

Il biochimico Rakesh Mogul di CalPolyPomona ha condotto il nuovo stuzzicante studio sottoposto a revisione paritaria , che è stato pubblicato su Astrobiology il 27 settembre 2021. In sostanza, lo studio supporta la possibilità di fototropismo – la crescita di organismi in risposta alla luce – nell’atmosfera di Venere. Il documento riporta che:  “Presentiamo argomenti fotofisici e chimici per il potenziale della fototrofia nelle nuvole di Venere o lo sfruttamento della luce per scopi metabolici“. Secondo la nuova ricerca, le nuvole di Venere potrebbero supportare i fototrofi, organismi che utilizzano la luce solare come fonte di energia primaria. Questo processo è ciò che conosciamo come fotosintesi. In effetti, secondo i ricercatori, la fotosintesi potrebbe verificarsi tutto l’anno negli strati inferiori e medi delle nuvole.

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Inoltre, lo studio ha scoperto che la fotosintesi potrebbe continuare per tutta la notte a causa dell’energia termica o infrarossa proveniente dalla superficie e dall’atmosfera. In tale scenario, l’energia della luce solare sarebbe disponibile per i microrganismi sia sopra che sotto le nuvole. Queste condizioni sarebbero ideali per la crescita e la diversificazione dei microrganismi. Inoltre, la radiazione solare e termica nelle nuvole può essere assorbita dai tipi di pigmenti fotosintetici che si trovano proprio qui sulla Terra. Non solo è possibile la fotosintesi nelle nuvole di Venere, ma si scopre che c’è anche molta meno radiazione ultravioletta ( UV ) negli strati centrali e inferiori delle nuvole. Rispetto alla superficie terrestre, c’è l’80-90 percento in meno di UV-A e praticamente nessun UV-B o UV-C. Il coautore Yeon Joo Lee della Technische Universitat Berlin ha utilizzato un modello di trasferimento radiativo per fare questa scoperta. Questo crea una zona quasi priva di radiazioni nella stessa parte dell’atmosfera dove anche le temperature e le pressioni sono più simili alla Terra.

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Quanto è adatta l’atmosfera di Venere per la fotosintesi che si verifica di notte? I ricercatori hanno confrontato i flussi di fotoni dall’atmosfera calda e dalla superficie di Venere con i flussi di fotoni misurati all’interno di habitat fototrofi con scarsa illuminazione sulla Terra. Questi habitat sono le bocche idrotermali nel Rialzo del Pacifico orientale , dove geotermiche emissioni possono supportare phototrophy a profondità di 7.874 piedi (2400 metri), e il Mar Nero, dove esistono fototrofi solari alimentati ad una profondità di 394 piedi (120 metri). Il risultato è stato che i flussi di fotoni su Venere hanno superato quelli degli ambienti oscuri della terra.

Gli scienziati sono stati a lungo sconcertati dalle macchie scure nell’atmosfera di Venere che assorbono la luce ultravioletta. Le particelle in esse contenute, di composizione ancora sconosciuta, hanno all’incirca le stesse dimensioni dei batteri terrestri. Immagine tramite ESA /MPS/DLR/IDA.

L’atmosfera di Venere è molto secca, anche nella zona temperata. Un altro studio recente suggerisce che è troppo secco per supportare qualsiasi vita microbica. Ma Mogul ei suoi colleghi non sono d’accordo con tale valutazione. Hanno scoperto che le condizioni chimiche delle nuvole di Venere possono essere in parte composte da forme neutralizzate di acido solforico, come il bisolfato di ammonio. In tal caso, mostrerebbero un contenuto di acqua molto più elevato rispetto ai calcoli dello studio precedente. Sarebbero anche meno acidi di quanto suggeriscono gli attuali modelli di Venere. Nel complesso, i risultati del nuovo studio dipingono un’immagine dell’atmosfera di Venere che è più abitabile di quanto molti scienziati abbiano pensato. Come ha commentato Mogul:

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Il nostro studio fornisce un supporto tangibile per il potenziale di fototrofia e/o chemiotrofia da parte di microrganismi nelle nuvole di Venere. I livelli di acidità e attività dell’acqua rientrano potenzialmente in un intervallo accettabile per la crescita microbica sulla Terra, mentre l’illuminazione costante con UV limitati suggerisce che le nuvole di Venere potrebbero essere ospitali per la vita. Riteniamo che le nuvole di Venere rappresenterebbero un ottimo obiettivo per missioni di abitabilità o rilevamento della vita, come quelle attualmente pianificate per Marte ed Europa.

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Un mistero di vecchia data di Venere è la presenza di insolite macchie scure simili a striature nell’atmosfera. Queste patch non sono ancora state spiegate. Sono anche chiamati “assorbitori sconosciuti” poiché assorbono la luce ultravioletta. La loro composizione esatta è ancora sconosciuta, sebbene contengano zolfo e studi precedenti hanno dimostrato che le particelle nei cerotti hanno all’incirca le stesse dimensioni dei batteri terrestri. I cerotti sono episodici, durano giorni e cambiano forma e contrasto. Hanno contrasti fino al 30-40 percento nell’ultravioletto e sono smorzati nelle lunghezze d’onda più lunghe. Potrebbero essere questi i fototrofi? È ancora troppo presto per saperlo, ma alcuni scienziati hanno teorizzato che queste macchie siano composte da microbi, simili alle fioriture algali nei laghi e negli oceani della Terra. Puoi leggere lo studio del 2018 su questo in Astrobiologia.  In conclusione: la fotosintesi nell’atmosfera di Venere potrebbe essere possibile, secondo un nuovo studio. I risultati supportano l’idea che i microbi potrebbero esistere e persino prosperare nelle regioni più temperate degli strati nuvolosi del pianeta.

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