En años recientes, el número de planetas extrasolares descubiertos alrededor del tipo M cercano (estrellas enanas rojas) ha crecido considerablemente. En muchos casos, estos planetas confirmados han sido "similares a la Tierra, "lo que significa que son terrestres (también conocidas como rocosas) y comparables en tamaño a la Tierra. Estos hallazgos han sido especialmente emocionantes ya que las estrellas enanas rojas son las más comunes en el universo, representando el 85 por ciento de las estrellas solo en la Vía Láctea.

Desafortunadamente, Últimamente se han realizado numerosos estudios que indican que estos planetas pueden no tener las condiciones necesarias para sustentar la vida. El último proviene de la Universidad de Harvard, donde el investigador postdoctoral Manasvi Lingam y el profesor Abraham Loeb demuestran que los planetas alrededor de estrellas de tipo M pueden no recibir suficiente radiación de sus estrellas para que ocurra la fotosíntesis.

En pocas palabras, Se cree que la vida en la Tierra surgió hace entre 3.700 y 4.100 millones de años (durante el Hadeano tardío o el Eón Arcaico temprano), en un momento en que la atmósfera del planeta habría sido tóxica para la vida actual. Hace entre 2.9 y 3.000 millones de años, Las bacterias fotosintetizadoras comenzaron a aparecer y comenzaron a enriquecer la atmósfera con oxígeno gaseoso.

Como resultado, La Tierra experimentó lo que se conoce como el "Gran Evento de Oxidación" hace unos 2.300 millones de años. Durante este tiempo, Los organismos fotosintéticos convirtieron gradualmente la atmósfera de la Tierra de una compuesta predominantemente de dióxido de carbono y metano a una compuesta de nitrógeno y oxígeno gaseoso (~ 78 por ciento y 21 por ciento, respectivamente).

Suficientemente interesante, Se cree que otras formas de fotosíntesis han surgido incluso antes que la fotosíntesis de clorofila. Estos incluyen la fotosíntesis de retina, que surgió ca. Hace 2.5 a 3.7 mil millones de años y todavía existe en entornos de nicho limitados en la actualidad. Como el nombre sugiere, este proceso se basa en la retina (un tipo de pigmento púrpura) para absorber la energía solar en la parte amarillo-verde del espectro visible (400 a 500 nm).

También existe la fotosíntesis anoxigénica (donde el dióxido de carbono y dos moléculas de agua se procesan para crear formaldehído, agua y oxígeno gaseoso), que se cree que es anterior a la fotosíntesis oxigenada por completo. Cómo y cuándo surgieron los diferentes tipos de fotosíntesis es clave para comprender cuándo comenzó la vida en la Tierra. Como explicó el profesor Loeb a Universe Today por correo electrónico:

"" Fotosíntesis "significa" juntar "(síntesis) mediante la luz (foto). Es un proceso utilizado por las plantas, algas o bacterias para convertir la luz solar en energía química que alimenta sus actividades. La energía química se almacena en moléculas a base de carbono, que se sintetizan a partir de dióxido de carbono y agua. Este proceso a menudo libera oxígeno como subproducto, que es necesario para nuestra existencia. En general, la fotosíntesis proporciona todos los compuestos orgánicos y la mayor parte de la energía necesaria para la vida tal como la conocemos en el planeta Tierra. La fotosíntesis surgió relativamente temprano en la historia evolutiva de la Tierra ".

Estudios como estos, que examinan el papel que juega la fotosíntesis, no son solo importantes porque nos ayudan a comprender cómo surgió la vida en la Tierra. Además, también podrían ayudar a informar nuestra comprensión de si la vida podría surgir o no en planetas extrasolares, y en qué condiciones esto podría tener lugar.

Su estudio, titulado "Fotosíntesis en planetas habitables alrededor de estrellas de baja masa, "apareció recientemente en línea y se envió a la Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . Por el bien de su estudio, Lingam y Loeb buscaron restringir el flujo de fotones de las estrellas de tipo M para determinar si la fotosíntesis es posible en planetas terrestres que orbitan alrededor de estrellas enanas rojas. Como dijo Loeb:

"En nuestro artículo investigamos si la fotosíntesis puede ocurrir en planetas en la zona habitable alrededor de estrellas de baja masa. Esta zona se define como el rango de distancias desde la estrella donde la temperatura de la superficie del planeta permite la existencia de agua líquida y la química de la vida tal como la conocemos. En el caso de los planetas de esa zona, calculamos el flujo ultravioleta (UV) que ilumina su superficie en función de la masa de su estrella anfitriona. Las estrellas de baja masa son más frías y producen menos fotones UV por cantidad de radiación ".

De acuerdo con hallazgos recientes que involucran estrellas enanas rojas, su estudio se centró en "análogos de la Tierra, "planetas que tienen los mismos parámetros físicos básicos que la Tierra, es decir, radio, masa, composición, temperatura efectiva, albedo, etc. Dado que los límites teóricos de la fotosíntesis alrededor de otras estrellas no se comprenden bien, también trabajaron con los mismos límites que los de la Tierra, entre 400 y 750 nm.

De esto, Lingam y Loeb calcularon que las estrellas de tipo M de baja masa no podrían superar el flujo ultravioleta mínimo que se requiere para garantizar una biosfera similar a la de la Tierra. Como ilustró Loeb:

"Esto implica que los planetas habitables descubiertos en los últimos años alrededor de las estrellas enanas cercanas, Proxima Centauri (estrella más cercana al Sol, 4 años luz de distancia 0,12 masas solares, con un planeta habitable, Proxima b) y TRAPPIST-1 (a 40 años luz de distancia, 0,09 masas solares, con tres planetas habitables TRAPPIST-1e, F, gramo), probablemente no tenga una biosfera similar a la de la Tierra. Más generalmente, es poco probable que los estudios espectroscópicos de la composición de las atmósferas de los planetas que transitan por sus estrellas (como TRAPPIST-1) encuentren biomarcadores, como oxígeno u ozono, a niveles detectables. Si se encuentra oxígeno, es probable que su origen no sea biológico ".

Naturalmente, hay límites para este tipo de análisis. Como se señaló anteriormente, Lingam y Loeb indican que los límites teóricos de la fotosíntesis alrededor de otras estrellas no son bien conocidos. Hasta que aprendamos más sobre las condiciones planetarias y el entorno de radiación alrededor de las estrellas de tipo M, los científicos se verán obligados a utilizar métricas basadas en nuestro propio planeta.

Segundo, También está el hecho de que las estrellas de tipo M son variables e inestables en comparación con nuestro Sol y experimentan estallidos periódicos. Citando otras investigaciones, Lingam y Loeb indican que estos pueden tener efectos tanto positivos como negativos en la biosfera de un planeta. En breve, las llamaradas estelares podrían proporcionar radiación ultravioleta adicional que ayudaría a desencadenar la química prebiótica, pero también podría ser perjudicial para la atmósfera de un planeta.

Sin embargo, salvo estudios más intensivos de planetas extrasolares que orbitan estrellas enanas rojas, Los científicos se ven obligados a confiar en evaluaciones teóricas de la probabilidad de vida en estos planetas. En cuanto a los hallazgos presentados en este estudio, son otra indicación más de que los sistemas estelares de las enanas rojas pueden no ser el lugar más probable para encontrar mundos habitables.

Si es verdad, Estos hallazgos también podrían tener implicaciones drásticas en la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI). "Dado que el oxígeno producido por la fotosíntesis es un requisito previo para la vida compleja como la de los humanos en la Tierra, también será necesario para que la inteligencia tecnológica evolucione, "dijo Loeb." A su vez, la aparición de este último abre la posibilidad de encontrar vida a través de firmas tecnológicas como señales de radio o artefactos gigantes ".

Por ahora, la búsqueda de planetas habitables y vida continúa siendo informada por modelos teóricos que nos dicen qué estar buscando. Al mismo tiempo, estos modelos continúan basándose en "la vida tal como la conocemos", es decir, utilizando análogos de la Tierra y especies terrestres como ejemplos. Afortunadamente, Los astrónomos esperan aprender mucho más en los próximos años gracias al desarrollo de instrumentos de próxima generación.