¿Qué tan coloridas serían las plantas y los animales en un planeta habitable que orbita una estrella de secuencia principal F?

Según wikipedia , un F8V es un 95 % más brillante y un 7 % más caliente que nuestro Sol. El espectro de emisión de esa estrella alcanzaría un máximo de ~470 nm, inequívocamente azulado, y el 15 % de su luz emitida estaría en el rango ultravioleta (10-400 nm), frente al 10 % del Sol.

Para obtener el mismo flujo solar que la Tierra, el radio orbital de su planeta debería ser más como 1.4AU. Probablemente no querrá estar más cerca que eso, ya que está empujando un poco los límites de la zona habitable. La estrella madre parecería un poco más pequeña que el Sol, pero no mucho... un diámetro angular de 28 minutos de arco frente a los 32 del Sol visto desde la Tierra.

Tienes dos problemas. En primer lugar, la estrella envejecerá más rápido que el sol... la luz que arde con el doble de brillo, etc., etc. Eso es aún más que la edad de la Tierra, por lo que no es demasiado irrazonable suponer que la vida se formará antes de que la estrella se hinche y se coma a todos sus hijos.

En segundo lugar, ese flujo UV es una mala noticia. No solo para la vida en la superficie del planeta, sino también para la vida de la atmósfera... Los rayos ultravioleta provocan la fotodisociación de los gases moleculares en la atmósfera para producir gases monoatómicos livianos que serán mucho más capaces de escapar de la gravedad del planeta, con el resultado final que la atmósfera desaparecerá más rápido y el planeta terminará más como Marte que como la Tierra. Es posible que necesite un mundo más grande para aferrarse a la atmósfera y eso, a su vez, tendrá efectos colaterales, como convertirse en una supertierra acuosa durante su formación.

En la superficie, el flujo UV-A y UV-B dependerá de la naturaleza de la atmósfera, pero con una atmósfera similar a la de la Tierra, será un 40 % más fuerte que en la Tierra. El océano brinda una buena protección contra los rayos UV, pero también atenúa la luz roja de longitud de onda larga con bastante eficacia:

(fuente: mejora de imágenes submarinas mediante fusión basada en ondículas . Los coeficientes de absorción más grandes significan que la luz viaja distancias más cortas en el agua).

Las cosas que se forman en aguas más profundas para aprovechar la atenuación de los rayos UV también obtendrán menos luz roja. Los fotosintetizadores terrestres, al no estar expuestos al mismo nivel de UV, estarían bien en aguas poco profundas o en la superficie, por lo que hay más luz roja para aprovechar. Si las condiciones de la superficie empujan a los fotosintetizadores a mayor profundidad, terminará con pigmentos como los que encontraría en las aguas más profundas de la Tierra.

(la fuente original en plantphys.info ya no existe)

Notará que los compuestos que tienden a absorber la luz más azul son de color naranja (caroteno) o amarillo (xantofilas) o rojo (licopeno), en comparación con el color verde de las plantas terrestres... considere las especies de algas pardas en la Tierra que son ricas en clorofila-C (no se muestra en el gráfico anterior) y fucoxantano (una xantofila de color marrón amarillento).

Ahora, en la superficie, los niveles de energía en el espectro de luz visible son bastante similares tanto en la estrella azul como en la amarilla... la estrella azul produce aproximadamente un 7% más de luz visible con la misma irradiación total, pero las proporciones relativas de los colores son muy cerca. Esto significa que los fotopigmentos terrestres funcionarían bien, suponiendo que las plantas estuvieran adecuadamente protegidas contra los niveles mucho mayores de UV .

nuevos tipos de pigmentos que los protegerían de la radiación ultravioleta.

Las plantas terrestres han desarrollado una gama de productos químicos de protección solar , y los protectores solares comerciales utilizan derivados del cinamato, donde el cinamato en sí mismo es una sustancia química que se encuentra en varias plantas.

Es difícil saber de qué color son esos protectores solares a granel, pero a menudo parecen ser marrones o negros (como la melanina que se encuentra en varias cosas, incluidos los humanos) y, a veces, blancos. Hay algunos indicios interesantes de que incluso pueden ser fluorescentes... los sinapatos pueden serlo y los corales producen proteínas fluorescentes . Es posible que los ojos humanos no puedan detectar este efecto sin ayuda, aunque me pregunto si las hojas de la vegetación parecerían "estallar" en el crepúsculo a la manera de las telas de alta visibilidad. Es difícil de decir.

En conjunto, parece que podría terminar con una gama de colores más diversa que en la Tierra... tal vez más amarillo-naranja-rojo y menos verdes, con colores de la superficie y especialmente de la vegetación de gran altitud que tienden a colores pálidos. y se oscurece debido a los productos químicos de protección UV adicionales necesarios.

Ahora bien, aquí hay un gran problema al preguntar sobre los colores... lo más probable es que las cosas que desarrollan ojos que funcionan en la superficie de un mundo con un alto flujo UV vean las cosas de manera muy diferente a nosotros, y sus ojos tendrán fotopigmentos que son sensibles a algunos o más rangos de UV y es mucho menos probable que tengan cosas como lentes absorbentes de UV o córneas u otras cubiertas protectoras. Como tal, los colores que producen y a los que reaccionan bien pueden no tener análogos en la Tierra, ni palabras humanas. Lo que para nosotros podría parecer una paleta bastante apagada de naranjas oscuros, marrones y negros, podría ser una vista mucho más vívida e interesante para los lugareños.

Parece una tontería y una tontería, pero creo que los animales y las plantas en este planeta podrían desarrollar un pigmento de color metálico y de aspecto brillantemente exótico, al igual que la bettle joya tiene un cuerpo de aspecto metálico brillante. Creo que dado que la luz solar en los planetas que orbitan estrellas F se vería más fuerte que la luz solar en la Tierra, las formas de vida en este planeta alienígena también tendrían una piel más colorida. No creo que los pigmentos negros evolucionen tanto.