Venus podría albergar vida, sugiere un nuevo descubrimiento

Algo raro está sucediendo en las nubes de Venus. Los telescopios han detectado concentraciones inusualmente altas de la molécula fosfina, una sustancia química apestosa e inflamable típicamente asociada con heces, pedos y actividad microbiana en descomposición, en una capa atmosférica muy por encima de la superficie abrasadora del planeta.

El hallazgo es curioso porque aquí en la Tierra, la fosfina está esencialmente siempre asociada con los seres vivos, ya sea como un subproducto de los procesos metabólicos o de la tecnología humana, como los fumigantes industriales y los laboratorios de metanfetamina. Aunque es tóxica para muchos organismos, la molécula se ha señalado como una firma de vida potencialmente inequívoca porque es muy difícil de producir mediante la acción geológica o atmosférica ordinaria.

Envuelto en nubes de ácido sulfúrico y poseyendo presiones superficiales opresivas y temperaturas lo suficientemente calientes como para derretir el plomo, Venus es un mundo infernal. Pero la capa de nubes particular donde está presente la fosfina resulta ser relativamente suave, con abundante luz solar y presión y temperatura atmosféricas similares a las de la Tierra. Los resultados deberán ser examinados cuidadosamente por la comunidad científica. Sin embargo, parece probable que despierten un renovado interés en explorar nuestro planeta hermano vecino.

Un misterio molecular

“Es un descubrimiento realmente desconcertante porque la fosfina no encaja en nuestra concepción de qué tipo de sustancias químicas debería haber en la atmósfera de Venus”, dice Michael Wong, astrobiólogo de la Universidad de Washington. El científico planetario Sanjay Limaye de la Universidad de Wisconsin-Madison está de acuerdo. “La conclusión es que no sabemos qué está pasando”, dice. (Ni Wong ni Sanjay participaron en el trabajo).

Después del sol y la luna, Venus es el objeto más brillante visible a simple vista en el cielo de la Tierra. Durante miles de años, la gente contó historias sobre la joya brillante que apareció alrededor del amanecer y el atardecer. El brillo de Venus es lo que lo hizo atractivo para Jane Greaves, una radioastrónoma de la Universidad de Cardiff en Inglaterra. Por lo general, centra su atención en los distantes sistemas planetarios recién nacidos, pero quería probar sus habilidades de identificación molecular en mundos dentro de nuestro patio trasero cósmico.

En 2017, Greaves observó Venus con el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) en Mauna Kea en Hawai, buscando patrones de líneas similares a códigos de barras en el espectro del planeta que indicaran la presencia de diferentes sustancias químicas. Mientras lo hacía, notó una línea asociada con la fosfina. Los datos sugirieron que la molécula estaba presente en alrededor de 20 partes por mil millones en la atmósfera del planeta, una concentración entre 1.000 y un millón de veces mayor que la de la atmósfera de la Tierra. “Me quedé atónito”, dice Greaves.

La fosfina es una molécula relativamente simple que contiene un átomo de fósforo y tres átomos de hidrógeno. Se sabe que apesta a ajo o pescado podrido, aunque para cuando alcanza concentraciones en las que los humanos pueden olerlo, es probable que cause daño pulmonar. En el episodio piloto de la serie Hacerse malo, el personaje Walter White prepara gas fosfina para noquear a dos asaltantes que lo amenazan.

Sin embargo, hacer la sustancia no es tan fácil como se ve en la televisión. El fósforo y el hidrógeno “se odian”, dice Clara Sousa-Silva, astrofísica molecular del Instituto de Tecnología de Massachusetts y coautora de un estudio que informa sobre el hallazgo de fosfina. “El hidrógeno tiene cosas mucho mejores que hacer y el fósforo prefiere unirse con el oxígeno. Pero si les arrojas suficiente energía, pueden unirse y ser estables en algunos entornos “.

Los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno contienen fosfina porque tienen interiores calientes donde puede ser energéticamente favorable para producir la molécula. La atmósfera de invernadero desbocada de Venus, por el contrario, está llena de sustancias químicas que contienen oxígeno, como el dióxido de carbono, que normalmente absorbería el fósforo de la fosfina. Que la molécula estuviera presente en cualquier nivel, y mucho menos en las cantidades que veía Greaves, era un verdadero rasguño de cabeza.

Mientras tanto, Sousa-Silva ha construido su carrera en torno al estudio de la fosfina (usa el nombre de usuario @DrPhosphine en Twitter) y predice cómo podría aparecer en la atmósfera de un exoplaneta alienígena distante. “Estaba considerando estos mundos exóticos a años luz de distancia: súper-Tierras, planetas tropicales, planetas de aguas residuales”, dice. “Y todo el tiempo, estuvo aquí al lado”.

Los investigadores y sus colegas hicieron observaciones de seguimiento de Venus con el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) más poderoso en Chile el año pasado, detectando nuevamente la firma atmosférica de fosfina. Luego trataron de encontrar todas las razones posibles para la existencia de la extraña molécula, incluida la actividad volcánica, los rayos e incluso los meteoritos que se rompen en la atmósfera del planeta. “Creo que las mejores rutas que pudimos encontrar se quedaron cortas en un factor de aproximadamente 10,000”, dice Greaves.

Por supuesto, puede haber vías adicionales para producir fosfina que el equipo aún no ha considerado. Pero después de agotar su imaginación en busca de explicaciones abióticas, los investigadores se vieron obligados a reconocer otra posibilidad en su artículo, que apareció hoy en Astronomía de la naturaleza: la molécula podría estar hecha por vida en Venus, así como la vida es la principal forma en que se manifiesta en la Tierra.

Vida en las nubes

Los astrobiólogos llevan mucho tiempo enamorados de Marte, un planeta seco y rocoso con condiciones no muy diferentes a las de la Tierra. Más recientemente, se han visto impresionados por mundos helados y potencialmente habitables en el sistema solar exterior, como Encelado, el satélite que arroja géiseres de Saturno y Europa, la luna oceánica de Júpiter. Pero a pesar de sus inconvenientes, los científicos no han descuidado por completo a Venus que especulan sobre las moradas extraterrestres de la vida.

De 50 a 60 kilómetros sobre la superficie de Venus, existe una capa atmosférica con una presión igual a la del nivel del mar en la Tierra y temperaturas entre cero y 50 grados centígrados. Si no fuera por las nubes de ácido sulfúrico, se podría llamar a esta capa “hospitalaria”. Aun así, hay organismos terrestres que tolerarán felizmente condiciones tan extremadamente ácidas en aguas termales u otros entornos. Esta región relativamente clemente es precisamente el lugar donde se ha encontrado la fosfina.

Desde la década de 1960, los astrónomos también han notado que las nubes de Venus no reflejan tanta luz ultravioleta del sol como deberían ser: un desconocido alguna cosa en la atmósfera parece estar absorbiendo preferentemente esa luz. Esta observación llevó a los difuntos astrobiólogos Harold Morowitz y Carl Sagan para proponer que Los organismos fotosintéticos hambrientos de energía podrían ser los culpables.. Mientras tanto, otros investigadores nunca han dejado de buscar explicaciones abióticas alternativas. La evidencia reciente sugiere que el planeta todavía está geológicamente activo. Y un modelo lanzado a principios de este año mostró que Venus podría haber tenido un océano para casi tres mil millones de años—Uno que solo desapareció hace unos cientos de millones de años. Posiblemente, la vida podría haber surgido en Venus cuando nuestro mundo hermano era mucho más parecido a la Tierra, y solo se propagó por el aire cuando el efecto invernadero desbocado hizo que la superficie del planeta fuera inhabitable.

“Siempre he pensado que es tan plausible tener vida en las nubes de Venus como encontrarla en el subsuelo de Marte”, dice David Grinspoon, astrobiólogo del Instituto de Ciencias Planetarias, que no participó en el estudio. “Cada uno es un entorno que podría ser habitable, pero no se garantiza que lo sea”.

Sin embargo, se puede argumentar casi igualmente que las nubes de Venus son enemigas de la vida tal como la conocemos. Se han encontrado microbios flotando en la atmósfera de la Tierra, pero se sabe que ninguno pasa exclusivamente todo su ciclo de vida allí. Todos ellos tienen que aterrizar eventualmente, y la superficie de Venus parece un lugar demasiado inhóspito para ser un buen depósito.

El área de Venus bajo consideración también es 50 veces más árida que el desierto de Atacama en Chile, el lugar más seco de nuestro planeta. Y aunque es cierto que los seres vivos han encontrado buenas formas de prosperar en ambientes acuosos teñidos con rastros de ácido sulfúrico, las condiciones en el gemelo malvado de la Tierra esencialmente invierten esa fórmula: su capa de nubes es principalmente ácido sulfúrico con solo un poco de agua.

Venus revisitada

Venus sigue siendo un lugar poco explorado. “A pesar de ser literalmente el planeta de al lado, hay muchos misterios que aún deben resolverse”, dice Wong. Para descartar todas las explicaciones inertes para la creación de fosfina, los investigadores tendrán que aprender mucho más sobre el planeta mismo, incluida su química, geología y física atmosférica, agrega.

Otro problema podría ser la detección de la propia fosfina. Las ondas ruidosas que hacen que resolver cualquier línea en particular sea algo desafiante se superponen en el espectro de Venus en los datos del equipo. Estas estructuras onduladas podrían imitar una firma de fosfina, dice Bruno Bézard, espectroscopista del Observatorio de París. “No veo un argumento sólido para decir que no es una onda”, dice.

Greaves responde que las probabilidades de encontrar la misma señal utilizando dos instalaciones separadas, JCMT y ALMA, son estadísticamente pequeñas. Sin embargo, ella y sus colegas esperan hacer observaciones adicionales en otras longitudes de onda, como la infrarroja, para probar aún más sus resultados iniciales. Hacer mapas de mayor resolución de dónde aparece la fosfina y ver si exhibe algún tipo de variación estacional también podría ayudar a vincularla a los procesos biológicos.

En muchos sentidos, el hallazgo inesperado parece análogo al anuncio de 1996 de una posible vida microscópica en un antiguo meteorito marciano designado Allan Hills 84001. Junto con estructuras que parecían bacterias fósiles, la muestra contenía una forma inusual de hierro. cristales que parecían idénticos a los producidos por criaturas microbianas en la Tierra. Pasaron muchos años antes de que los investigadores pudieran encontrar una explicación inorgánica para esos cristales.

A pesar de que la vida no funcionó como explicación en ese caso, “hizo que todos pensaran, ‘Bueno, ¿por qué no?’”, dice Grinspoon. “Todo lo que sabemos sobre Marte es consistente con esa posibilidad. Eso llevó a un gran movimiento y catalizó la astrobiología como campo “.

El hallazgo de fosfina podría desempeñar un papel similar para lograr que los científicos planetarios presten más atención a Venus. En los últimos años, ya ha habido un contingente de investigadores clamando por más misiones a nuestro planeta hermano. Rusia ha propuesto enviar su misión Venera-D, que incluiría un orbitador y un módulo de aterrizaje, a Venus ya en 2026. De manera similar, la Agencia Espacial Europea tiene la nave espacial EnVision en su tablero de dibujo y podría alcanzar su objetivo en la próxima década.

La NASA está considerando propuestas para dos misiones diferentes de Venus para financiación en el marco de su programa Discovery: los orbitales VERITAS y DAVINCI +. Este último volaría la primera sonda a través de la atmósfera de Venus desde los globos soviéticos Vega de 1984. Se espera una selección en algún momento del próximo año.

Cualquiera de estos esfuerzos, junto con observaciones adicionales utilizando telescopios en la Tierra, podría ayudar a reforzar o debilitar el caso de la fosfina en Venus. Hasta entonces, es probable que muchos en el campo se reserven todo su juicio. “Es muy especulativo decir que hay vida en Venus”, dice Wong. “Pero también es especulativo decir que definitivamente no puede haber vida en Venus”.

Por su parte, Sousa-Silva espera que el resto de la comunidad científica someta a ella y a sus colegas los métodos y conclusiones del estudio a un escrutinio riguroso. “Estoy seguro de que nuestros modelos y la reducción de datos son buenos, pero sigo siendo escéptica ”, dice. “Espero que el mundo venga y señale los errores que he cometido”.

Tales debates son importantes para la ciencia porque se desarrollarán acertijos similares cada vez que alguien reclame evidencia de vida en un planeta en nuestro sistema solar o más allá, dice Sousa-Silva. “Creo que es muy difícil probar algo como esto”, agrega. “Tenemos un deseo innato de encontrar vida, y luego tenemos nuestras propias mentes racionales que dicen: ‘Nada de esto es evidencia suficiente’. Queremos no estar solos, pero también queremos no equivocarnos. A veces, esas dos cosas son difíciles de hacer coexistir “.

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