Un equipo de científicos acaba de publicar un artículo en el que anuncia el descubrimiento de una sustancia química peculiar en las nubes de Venus. Por lo que los científicos pueden decir, esta sustancia química, llamada fosfina, solo podría producirse mediante procesos vivos en un planeta como Venus. Así que todo Internet está saltando sobre esta historia.
Pero, ¿encontraron señales de vida? ¿O hay otra explicación?
Hace décadas, los científicos y los escritores de guiones se preguntaban sobre la vida en Venus. Ninguna nave espacial había visitado y no podíamos ver a través de la atmósfera espesa y nebulosa, por lo que la imaginación estaba libre. Casi cualquier cosa podría estar sucediendo allí abajo, fuera de la vista. Sin embargo, una vez que las naves espaciales comenzaron a visitar a principios de la década de 1960, quedó claro que la vida en Venus era poco probable. Venus se reveló como un infierno caliente y abrasador, con una atmósfera tóxica y una presión aplastante.
Antes de obtener una comprensión científica de Venus, todo valía para los escritores de ciencia ficción. Esta es una portada de un cómic de Avon de 1950. Por Gene Fawcette - Cubiertas de pulp, dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4320460
Pero el pensamiento detrás de la vida en Venus no desapareció por completo. En los últimos tiempos, los científicos se han preguntado si es simple la vida podría sobrevivir en la atmósfera inusualmente nublada de Venus. Se piensa que los extremófilos podrían sobrevivir en las partes ácidas superiores de la atmósfera del planeta, donde las temperaturas eran más frías que los 462 grados Celsius (864 F) de la superficie. En esas capas superiores, la presión y la temperatura son similares a las de la Tierra.
Ahí es donde el descubrimiento de fosfina (PH3) en las nubes entra.
'La razón por la que la fosfina es especial es que sin vida es muy difícil producir fosfina en los planetas rocosos'.
Clara Sousa-Silva, coautora del Departamento de Ciencias Terrestres, Atmosféricas y Planetarias del MIT
El nuevo estudio que anuncia este descubrimiento se titula “ Gas fosfina en las cubiertas de nubes de Venus . ' Se publicó en la revista Nature Astronomy y la autora principal es Jane Greaves de la Universidad de Cardiff. Otros autores provienen del MIT, Cambridge y un puñado de otras instituciones de investigación de todo el mundo.
En primer lugar, el descubrimiento de la fosfina no es una evidencia directa de vida. La fosfina es un posible biomarcador . Eso significa que sabemos que puede ser producido por microorganismos. Aquí en la Tierra, es producido por organismos en materia orgánica en descomposición, y la fosfina es un componente regular de la atmósfera. Hasta donde los científicos saben, la fosfina es producida por la vida o por procesos químicos que requieren una enorme cantidad de energía.
Estructuras de nubes en la atmósfera de Venus, vistas por el espectrómetro de mapeo ultravioleta, visible e infrarrojo cercano de Venus Express (VIRTIS) en 2007 (ESA)
También se ha encontrado fosfina en la atmósfera de Júpiter. En un gigante gaseoso como Júpiter, hay suficiente energía para que la fosfina se forme abióticamente. En las profundidades de la atmósfera, la temperatura y la presión extremas pueden crear fosfina y las corrientes pueden arrastrarla hacia la atmósfera. Pero en un mundo rocoso y sin vida como Venus, no se supone que la fosfina esté allí. Debería estar oxidado y no hay suficiente energía allí para producirlo.
'Si esto no es vida, entonces nuestra comprensión de los planetas rocosos es muy deficiente'.
Coautor Janusz Petkowski, científico investigador, Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT
Por eso, su presencia en la atmósfera de Venus ha llamado la atención de todos.
El equipo está muy seguro de haber encontrado fosfina. En su artículo escriben “No podemos encontrar otra especie química además del PH3que puede explicar las características observadas. Concluimos que la detección candidata de PH3es robusto… ”.
Hicieron un análisis exhaustivo de sus hallazgos, tratando de encontrar alguna forma de explicar la fosfina de Venus sin una fuente viva. En su artículo escriben que “La presencia de PH3es inexplicable después de un estudio exhaustivo de la química del estado estacionario y las vías fotoquímicas, sin rutas de producción abióticas conocidas actualmente en la atmósfera, las nubes, la superficie y el subsuelo de Venus, o de descargas de rayos, volcanes o meteoritos '.
El equipo espera que otros científicos puedan encontrar una explicación.
'Es muy difícil probar algo negativo', dice Clara Sousa-Silva, científica investigadora del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT. “Ahora, los astrónomos pensarán en todas las formas de justificar la fosfina sin vida, y eso me agrada. Por favor hágalo, porque estamos al final de nuestras posibilidades de mostrar procesos abióticos que pueden producir fosfina '.
La fospina tiene que provenir de la vida o hay un proceso químico en funcionamiento que los científicos aún no conocen.
'Esto significa que esto es vida o es algún tipo de proceso físico o químico que no esperamos que ocurra en planetas rocosos', agrega el coautor y científico investigador de EAPS Janusz Petkowski.
La ubicación de la fosfina es parte de lo que despertó el interés de todos.
La atmósfera de Venus es cálida, densa, tóxica y extremadamente ácida. Puede ser mil millones de veces más ácido que la Tierra, ampliando la definición de lo que llamaríamos un entorno extremo para la vida. 'Venus es un entorno muy desafiante para la vida de cualquier tipo', dice Seager.
Pero hay una región, en lo alto de la atmósfera de Venus, donde las cosas son diferentes.
Entre 48 y 60 km (30 y 37 millas) sobre la superficie, la temperatura no es tan letal. A esa altitud, la temperatura varía de -1 C a 93 C (30 a 200 grados F). Es muy controvertido, pero algunos científicos se han preguntado si la vida podría sobrevivir allí. Y ahí es donde este equipo de investigadores encontró la fosfina.
Una imagen compuesta del planeta Venus visto por la sonda japonesa Akatsuki. Las nubes de Venus podrían tener condiciones ambientales propicias para la vida microbiana. Crédito: JAXA / Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas
“Esta señal de fosfina está perfectamente posicionada donde otros han conjeturado que el área podría ser habitable”, dice Petkowski.
Greaves y su equipo hicieron la detección inicial de fosfina con el Telescopio James Clerk Maxwell en Hawaii. Buscaban moléculas inesperadas en la atmósfera de Venus que pudieran ser señales de vida. Luego contactaron a Sousa-Silva, quien es experta en fosfina.
A Sousa-Silva le interesa la fosfina porque es una firma biológica. Pero esperaba buscar la molécula en exoplanetas distantes, como parte del esfuerzo científico general para identificar la vida en otras partes de la galaxia.
'Estaba pensando realmente muy lejos, a muchos parsecs de distancia, y realmente no pensaba literalmente en el planeta más cercano a nosotros', dijo Sousa-Silva en un presione soltar .
El equipo quería más confirmación de su hallazgo, por lo que recurrió al Observatorio Europeo Austral ALMA (Atacama Large Millimeter / submilimeter Array). Tiene mayor sensibilidad que el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT), que hizo el hallazgo inicial. Las observaciones de ALMA confirmaron lo que el equipo había encontrado: un patrón de luz que coincidía con el gas fosfina que emitiría dentro de las nubes de Venus.
Esta figura es de un Papel 2020 por algunos de los mismos autores del artículo recientemente publicado. Muestra un ciclo de vida propuesto para la vida microbiana aérea de Venus. (1) Las esporas desecadas (manchas negras) persisten en la neblina inferior. (2) La corriente ascendente de esporas las transporta hasta la capa habitable. (3) Las esporas actúan como CCN, y una vez rodeadas de líquido (con las sustancias químicas necesarias disueltas) germinan y se vuelven metabólicamente activas. (4) Los microbios metabólicamente activos (manchas punteadas) crecen y se dividen dentro de las gotas de líquido (círculos sólidos). Las gotitas de líquido crecen por coagulación. (5) Las gotas alcanzan un tamaño lo suficientemente grande como para depositarse gravitacionalmente fuera de la atmósfera; las temperaturas más altas y la evaporación de las gotas desencadenan la división celular y la esporulación. Las esporas son lo suficientemente pequeñas como para resistir una mayor sedimentación descendente, permaneciendo suspendidas en el 'depósito' de la capa de neblina inferior. Crédito de la imagen: Seager et al, 2020.
Con sus datos de ALMA y JCMT, recurrieron a un modelo de la atmósfera de Venus para ayudar a darle sentido. Ese modelo fue desarrollado por Hideo Sagawa de la Universidad Sangyo de Kyoto. Sagawa también es coautor del nuevo estudio.
Los resultados mostraron que la fosfina era una parte muy pequeña de la atmósfera de Venus, a una concentración de solo 20 ppb (partes por mil millones). Aunque esa es una fracción extremadamente pequeña, en la atmósfera de la Tierra, donde la única fuente es biológica, la concentración puede ser incluso menor.
Luego, el equipo se puso a trabajar tratando de ajustar sus hallazgos a todo lo que los científicos saben sobre Venus. Exploraron todas las vías que podrían explicar la presencia de fosfina sin vida. Consideraron una gran cantidad de posibilidades relacionadas con la luz solar, los minerales de la superficie, la actividad volcánica, el impacto de un meteorito y un rayo.
'Realmente pasamos por todas las vías posibles que podrían producir fosfina en un planeta rocoso', dice Petkowski. 'Si esto no es vida, entonces nuestra comprensión de los planetas rocosos es muy deficiente'.
Si la vida está detrás de esta fosfina, entonces esa vida está en una situación difícil. Está atrapado en la cubierta de nubes templadas de Venus, muy por encima de la superficie infernal del planeta. ¿Cómo llegó allí?
Los científicos creen que Venus pudo haber sido habitable hace miles de millones de años. Incluso pudo haber tenido océanos. Incluso puede haber sido el primer planeta habitable de nuestro Sistema Solar. Es posible que cualquier vida que viva en las nubes sea descendiente de la vida antigua de la superficie, al igual que los restos de la vida temprana de la Tierra sobreviven en lodos pobres en oxígeno, desterrados por las condiciones cambiantes.
“Hace mucho tiempo, se pensaba que Venus tenía océanos y probablemente era habitable como la Tierra”, dice Sousa-Silva. “A medida que Venus se volvió menos hospitalario, la vida se habría tenido que adaptar, y ahora podrían estar en esta estrecha envoltura de la atmósfera donde aún pueden sobrevivir. Esto podría mostrar que incluso un planeta en el borde de la zona habitable podría tener una atmósfera con una envoltura habitable aérea local '.
Sería una extraña forma de vida la que podría existir en las nubes de Venus. Tendría que reproducirse perpetuamente. Y tendría que utilizar un líquido que no sea agua para sus funciones celulares. “En principio, puedes tener un ciclo de vida que mantenga la vida en las nubes de forma perpetua”, dice Petkowski, quien prevé que cualquier vida aérea venusiana sea fundamentalmente diferente de la vida en la Tierra. 'El medio líquido en Venus no es agua, como lo es en la Tierra'.
El equipo tiene la intención de seguir estos resultados con más investigación. Quieren usar otros telescopios para intentar trazar un mapa de la fosfina y ver si aparece y desaparece en ciclos diarios o estacionales, lo que podría sugerir que hay vida detrás.
Esta no es la primera vez que los científicos han encontrado posibles signos de vida en la atmósfera de Venus. Pero la mayoría de los signos químicos de la vida también pueden ser producidos por procesos no vivos. La fosfina es diferente.
Las observaciones sugieren que Venus pudo haber tenido océanos de agua en su pasado distante. Un patrón tierra-océano como el anterior se usó en un modelo climático para mostrar cómo las nubes de tormenta podrían haber protegido a la antigua Venus de la luz solar intensa y hacer que el planeta fuera habitable. Créditos: NASA
'Técnicamente, se han encontrado biomoléculas en la atmósfera de Venus antes, pero estas moléculas también están asociadas con mil cosas distintas a la vida', dice Sousa-Silva. “La razón por la que la fosfina es especial es que sin vida es muy difícil producir fosfina en los planetas rocosos. La Tierra ha sido el único planeta terrestre donde hemos encontrado fosfina, porque aquí hay vida. Hasta ahora.'
Así que eso es lo que significa ahora. Hay muchos titulares que dicen, o al menos insinúan, que los científicos han encontrado signos de vida en Venus. Pero tiene más matices que eso.
Si bien la fosfina puede ser un signo de vida, tampoco puede serlo. La verdad es que todavía no lo sabemos. Como dice el coautor Sousa-Silva, 'es muy difícil probar algo negativo'. Y a medida que mejoramos cada vez más en el estudio de otros planetas y lunas, nos encontramos con una variedad desconcertante de procesos y resultados físicos y químicos.
Este podría ser, y probablemente sea, uno de esos.
Es intrigante pensar cómo será si alguna vez encontramos vida en otro lugar. La versión de Hollywood / Sci-Fi a menudo implica la aparición repentina de una raza alienígena tecnológicamente avanzada, sus enormes naves flotando amenazadoramente sobre las ciudades de la Tierra. O un valiente equipo de exploradores / científicos que investiga un mundo distante sufre la muerte por reproducción parasitaria xenomorfa .
Pero en realidad, podría parecerse más a esto. Una pequeña señal química, débil al principio, luego verificada por etapas. Solo un tipo único de molécula improbable, acechando donde no debería estar. Inesperado y persistente.
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