¿Podrían las plantas fotosintetizar efectivamente en el sistema solar exterior?

La luz es ciertamente necesaria para la fotosíntesis, pero no tanto como se podría pensar. La luz solar directa, por ejemplo, es demasiado. Los organismos fotosintéticos han desarrollado mecanismos elaborados para “fotoproteger” contra los peligros del exceso de luz solar.

Aún así, Saturno está aproximadamente 10 veces más alejado del sol que la Tierra, por lo que la luz solar directa allí es aproximadamente 10 ^ 2 = 100 veces más débil que en la Tierra. Eso puede ser demasiado oscuro para muchas plantas, pero hay microbios fotosintéticos que crecen felices (aunque lentamente) bajo la luz, incluso más débiles que eso. Por ejemplo, las bacterias verdes de azufre se han encontrado fotosintetizando la luz emitida por respiraderos volcánicos de aguas profundas [1], o lo que se filtra a 100 metros de profundidad en el océano [2].

Entonces, al menos, los microbios podrían fotosintetizar en órbita alrededor de Saturno, suponiendo que se mantengan lo suficientemente calientes como para que no se congelen. Eso requeriría una fuente adicional de energía, ya sea a través de concentradores solares gigantes (espejos) o de algún tipo de fuente interna (que podría suministrar la luz directamente y así vencer el propósito de ir a Saturno). En realidad, la conversación sobre las concentraciones solares en Saturno me recuerda la entretenida propuesta de Freeman Dyson de “Pitlamping on Europa” para buscar vida en el lejano sistema solar, suponiendo que necesitaría algún tipo de concentrador solar para descongelarse lo suficiente como para vivir [3] .

Incluso si es posible mantener las plantas vivas allí fuera, sería mucho más fácil acercarse al sol, por lo que la premisa parece bastante descabellada.

[1] Beatty, JT y col. Un anaerobio bacteriano obligatoriamente fotosintético de un respiradero hidrotermal de aguas profundas. Proc. Natl. Acad. Sci. Estados Unidos 102 , (2005).
[2] Manske, AK, Glaeser, J., Kuypers, MMM & Overmann, J. Fisiología y filogenia de bacterias de azufre verde que forman un conjunto fototrófico monoespecífico a una profundidad de 100 metros en el Mar Negro. Appl. Reinar. Microbiol 71 , 8049-8060 (2005).
[3] Dyson, FJ Buscando vida en lugares poco probables: razones por las cuales los planetas pueden no ser los mejores lugares para buscar vida. En t. J. Astrobio. 2 , 103-110 (2003) journals.cambridge.org/article_S1473550403001538

Probablemente no sin algún tipo de ayuda.

La radiación solar en la Tierra es de aproximadamente 1.400 vatios por metro cuadrado.
La radiación solar en Saturno es de aproximadamente 14 vatios por metro cuadrado.

Por lo tanto, utilizar únicamente cúpulas claras para proporcionar luz solar a las plantas será insuficiente. De hecho, es casi tanta luz en el cielo como el momento del amanecer en la Tierra.

Un espejo grande de recolección de luz podría hacer esto posible, si el espejo pudiera mantenerse en su lugar. Y, como mencionas, la luz artificial sería útil.