El callejón sin salida del oxígeno bajo una estrella roja ⚡ экспресс
El origen de la fotosíntesis oxigénica en la Tierra precedió al Gran Evento de Oxigenación (hace 2.300 millones de años) aproximadamente en 700 millones de años. Si trasladamos proporcionalmente ese retraso a un planeta similar a la Tierra alrededor de TRAPPIST-1 (una enana M tardía, Teff 2560 K), debido a la extrema debilidad de la radiación fotosintéticamente activa (solo el 0,9% de la terrestre), el tiempo linealmente estimado hasta el GEO sería de 63 mil millones de años. Teniendo en cuenta la fotoinhibición (saturación lumínica y caída de la fotosíntesis), así como la ampliación del rango de PAR en 50 nm (aumentando el número de fotones 2,5 veces) esa estimación se reduce a 1–5 mil millones de años. Sin embargo, los fotótrofos no oxigénicos, capaces de utilizar el infrarrojo cercano hasta 1100 nm, tienen acceso a una superioridad de fotones 22 veces mayor y, probablemente, dominan en estas condiciones de baja energía. Por lo tanto, en planetas alrededor de estrellas M tardías, el oxígeno podría no alcanzar nunca niveles significativos, haciendo extremadamente improbable la aparición de vida macroscópica compleja.
En TRAPPIST-1, la fotosíntesis oxigénica pierde la carrera. Esta estrella enana emite sobre todo luz infrarroja, no visible como el Sol. Las plantas terrestres, capturando luz de ciertos colores, acumularon oxígeno, pero aquí esos rayos son escasísimos. Por sí solo, el proceso tardaría 63 mil millones de años, más que la edad del Universo. Teniendo en cuenta que el exceso de luz daña las células y el rango admisible es más amplio, el tiempo se reduce a 1-5 mil millones de años. Pero entonces entran en juego bacterias que no producen oxígeno, pero ven perfectamente la luz infrarroja hasta 1100 nanómetros. En TRAPPIST-1 hay 22 veces más que luz visible. Ellas conquistarán los océanos, cortando los recursos a sus competidoras. En lugar de verdor, mares púrpura. Sin oxígeno no ocurre la explosión del Cámbrico: la avalancha de organismos complejos. Por eso, la mayoría de los planetas similares a la Tierra alrededor de enanas rojas, descubiertos gracias a William Borucki y David Charbonneau, seguirán siendo para siempre un mundo de microbios. El destino de la biosfera no solo depende de la distancia a la estrella, sino también del color de su luz.
🎯 En la Tierra, las bacterias púrpuras del azufre, que usan luz infrarroja, aún viven en fuentes termales; quizás así era la vida en los océanos antiguos antes de la revolución del oxígeno.