Vida fotossintética usando radiação gama

Dec 21 2020

Ok, então eu tenho um planeta que obtém de sua estrela um fluxo solar de 1360 W / m ^ 2. A pegada? Como a estrela é alimentada por reações matéria-antimatéria, é predominantemente, senão inteiramente, raios gama. Há vida baseada em carbono na superfície e no subsolo, com a vida da superfície sendo resiliente, se não totalmente imune, à radiação que recebe. A questão é: que série de reações químicas seria mais eficiente na conversão de raios gama em energia potencial celular útil?

Respostas

4 jdunlop Dec 21 2020 at 09:58

Os fungos melanizados administram o truque da radiossíntese, ao ponto em que sua atenuação da radiação gama é tal que estão sendo considerados (como no artigo vinculado) para blindagem de espaçonaves biológicas.

Especificamente, Cladosporium sphaerospermum é um fungo relativamente comum que administra o truque. Portanto, não seria "vida fotossintética", mas se encaixa.

Dito isso, se o seu planeta tem uma atmosfera (e ela precisa, a fim de permitir que as vias metabólicas operem) e tem oxigênio, poucos raios gama irão atingir a superfície. A atmosfera do planeta seria aquecida pelo fluxo solar, mas não acesa.

4 JBH Dec 21 2020 at 10:05

O processo de fotossíntese não muda - a resiliência celular e a água sim

A fotossíntese é apenas o processo de conversão da radiação eletromagnética em açúcar. As plantas favorecem o espectro azul-esverdeado da luz visível porque ela contém muita energia e passa abundantemente por tudo, desde os cinturões de radiação de Van Allen até a atmosfera para chegar à planta.

Eu não ficaria surpreso se um estudo sobre o assunto provasse que ondas de rádio (que são apenas uma radiação eletromagnética de baixa energia) são convertidas muito bem por plantas, mas como uma brisa suave contra um carro estacionado, não há energia suficiente para fazer nada. Consequentemente, sendo o número muito provavelmente um valor quase impossível de detectar em comparação com a energia da luz visível, ele é ignorado.

Da mesma forma, eu suspeito que as plantas converteriam a radiação gama (lembre-se, EM ...) muito bem - exceto que eles não podem fazer isso rápido o suficiente (se permitisse a passagem para a planta em massa) antes que a radiação danificasse as estruturas celulares na planta para baixo (você sabe, queime ... coloque uma planta no micro-ondas e você vai entender o que quero dizer) ou a água na planta vaporiza (... coloque uma planta no micro-ondas ...).

O problema não é a fotossíntese, funciona bem e você pode encontrar descrições de como funciona em toda a Internet

O primeiro problema é a resiliência celular.

Francamente, não tenho ideia de como descrever o que teria de acontecer às estruturas das células vegetais para endurecê-las contra a forte radiação. Eu sei que, ao pensar nisso, você precisa manter a palavra "câncer" escrita em um post-it bem na frente do seu teclado.

O segundo problema é a água, que ferve em um microondas, que é uma radiação EM de menor energia do que os raios gama.

Mesmo que você tenha endurecido a estrutura celular de uma planta para lidar com os danos da radiação, o verdadeiro problema pode ser a água. A água ferve (e depois evapora) muito facilmente em radiação muito mais baixa do que os raios gama. Você precisa pressurizar seriamente a água ou misturá-la com algo como anticongelante com esteróides (que também protege contra altas temperaturas) para evitar que ferva. Resumindo, pense em como o radiador do seu carro funciona e aplique isso 10.000 vezes às suas plantas. Suspeito que a credibilidade de suas plantas sofrerá enquanto a água for a base líquida da vida em seu planeta.

Contudo...

Eu me pergunto se isso é realmente importante? Eu li histórias que fedia porque o autor estava tão focado em produzir o que eles pensavam ser uma ciência incrivelmente precisa (que eles realmente não entendiam a si mesmos) que acabaram contando uma história ruim.

E aqui está um pouco da realidade vindo de alguém que foi micro-editora por 10 anos: se você contar uma boa história, a grande maioria dos leitores não se importará com os detalhes científicos. Se você contar uma história ruim, não importa o quão preciso você foi com os detalhes científicos. Se um número significativo de pessoas lesse ficção porque estava interessado principalmente nas especificidades científicas, passaria a maior parte do tempo lendo periódicos técnicos e científicos - e, de fato, é isso que realmente fazem.