Gas Fosfina en Venus

Un equipo internacional de astrónomos ha encontrado evidencia tentativa pero convincente de posible vida microbiana en la atmósfera del planeta Venus.

La mayoría de nosotros estamos familiarizados con la vieja cita de Arthur Conan Doyle, "Una vez que eliminas lo imposible, lo que quede, no importa cuán improbable, debe ser la verdad". Esas palabras pueden ser más apropiadas que nunca esta semana, ya que los científicos anunciaron un descubrimiento increíble: ¡evidencia tentativa de vida microbiana en Venus! Como sabemos, Venus es un mundo abrasador e inhóspito en la superficie, probablemente el último lugar en el que esperarías encontrar cualquier tipo de vida. Pero los indicios de estas diminutas venusinas no provienen de la superficie del planeta, sino de más arriba en su atmósfera, donde las condiciones pueden ser notablemente similares a las de la Tierra.

Los emocionantes hallazgos provienen de científicos en los EE. UU. Y el Reino Unido, en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), la Universidad de Cardiff, la Universidad de Manchester y otros. Jane Greaves de la Universidad de Cardiff dirigió el estudio.

El nuevo artículo de investigación revisado por pares se publicó en Nature Astronomy hoy, 14 de septiembre de 2020. La Royal Astronomical Society también brindó una conferencia de prensa en línea para periodistas a través de Zoom, con tres de los investigadores para discutir los resultados, además de publicar su propio comunicado de prensa.

Cabe señalar que esto aún NO es una prueba de vida en Venus, pero los investigadores presentan un caso convincente.

Desde que conocemos las condiciones en el planeta gracias a las sondas espaciales visitantes, Venus siempre ha sido considerada uno de los menos propensas a albergar vida de cualquier tipo. Con temperaturas abrasadoras lo suficientemente altas como para derretir el plomo y una presión de aire aplastante en la superficie, junto con grandes cantidades de ácido sulfúrico en sus nubes, Venus está lejos de ser un lugar acogedor.

Algunos científicos, sin embargo, han especulado que la vida podría ser posible más arriba en la atmósfera, donde las temperaturas y presiones son similares a las de la Tierra en una "zona templada". Es en esta zona donde se hizo el descubrimiento.

¿Qué encontraron los investigadores?

En pocas palabras, un gas que no debería estar allí, y en la Tierra se considera una firma orgánica de origen biológica concluyente: la fosfina, un gas muy apestoso. Hasta donde los científicos saben, solo hay dos formas de producirlo, ya sea artificialmente en un laboratorio o por ciertos tipos de microbios que viven en ambientes libres de oxígeno.

Los investigadores realizaron la detección utilizando el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) en Hawai y el observatorio Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en Chile.

Investigadores del MIT habían publicado previamente estudios que mostraban que si alguna vez se encontrara fosfina en otro planeta rocoso, sería un signo seguro de vida allí. De ahí porqué este descubrimiento es tan provocador. Pero antes de anunciar esta tentadora evidencia, los investigadores, por supuesto, querían intentar descartar otras explicaciones. Consideraron y probaron muchos escenarios diferentes en los que este gas podría producirse sin vida, pero como reconocen, resultaron vacíos. Clara Sousa-Silva del MIT, cuya especialidad profesional es estudiar fosfina, dijo en un comunicado:
"Es muy difícil probar algo negativo. Ahora, los astrónomos pensarán en todas las formas de justificar la fosfina sin vida, y eso me agrada. Por favor, háganlo, porque estamos al final de nuestras posibilidades de mostrar procesos abióticos que pueden producir fosfina". ¡Encontrar fosfina en Venus fue una sorpresa inesperada! El descubrimiento plantea muchas preguntas, como cómo podrían sobrevivir los presuntos organismos. En la Tierra, algunos microbios pueden hacer frente a aproximadamente un 5% de ácido en su entorno, pero las nubes de Venus están casi completamente compuestas de ácido.

El coautor Janusz Petkowski agregó: "Esto significa que o bien es vida o es algún tipo de proceso físico o químico que no esperamos que ocurra en planetas rocosos. Realmente pasamos por todas las vías posibles que podrían producir fosfina en un planeta rocoso. Si esto no es vida, entonces nuestra comprensión de los planetas rocosos es muy deficiente".

Esa es una declaración bastante definitiva. Greaves dijo: "Este fue un experimento hecho por pura curiosidad, realmente, aprovechando la poderosa tecnología de JCMT y pensando en futuros instrumentos. Pensé que podríamos descartar escenarios extremos, como las nubes llenas de organismos. Cuando obtuvimos los primeros indicios de fosfina en el espectro de Venus, ¡fue un shock!".

Los investigadores procesaron los datos durante seis meses antes de convencerse de que la fosfina estaba realmente allí. Según Anita Richards, del Centro Regional ALMA del Reino Unido y la Universidad de Manchester: "Para nuestro gran alivio, las condiciones eran buenas en ALMA para las observaciones de seguimiento mientras Venus estaba en un ángulo adecuado con la Tierra. Sin embargo, procesar los datos fue complicado, ya que ALMA no suele buscar efectos muy sutiles en objetos muy brillantes como Venus".

Greaves dijo: "Al final, descubrimos que ambos observatorios habían visto lo mismo, una débil absorción en la longitud de onda correcta para ser gas fosfina, donde las moléculas son iluminadas por las nubes más cálidas".

William Bains del MIT, dirigió el trabajo para tratar de evaluar otras formas naturales de producir fosfina en Venus. Algunas ideas incluían la luz del sol, los minerales lanzados hacia arriba desde la superficie, los volcanes o los relámpagos, pero ninguno de estos podría producir nada cerca de ellos. Este tipo de fuentes solo podían producir, como mucho, una diezmilésima parte de la cantidad de fosfina que vieron los telescopios. Entonces, algo está produciendo mucho más gas. Según Paul Rimmer de la Universidad de Cambridge, los organismos terrestres solo necesitarían trabajar a aproximadamente el 10% de su productividad máxima para producir la cantidad de fosfina que se encuentra en Venus.

En la Tierra, la fosfina es producida por microbios que no necesitan oxígeno. Absorben minerales de fosfato, agregan hidrógeno y finalmente expulsan el gas fosfina. Dado que Venus prácticamente no tiene oxígeno en su atmósfera, esa es otra similitud que sugeriría que el gas en realidad proviene de microbios.

Dado que Venus es demasiado caliente en su superficie para cualquier microbio terrestre conocido, deberían estar en su atmósfera. Existe una región templada, entre 48 y 60 kilómetros sobre la superficie, donde las temperaturas oscilan entre 30 y 200 grados Fahrenheit. Esa es la zona habitable de Venus, y resulta que es donde se encontró la fosfina. Como señaló Petkowski: "Esta señal de fosfina está perfectamente ubicada donde otros han conjeturado que el área podría ser habitable".

Los investigadores ahora harán un seguimiento con más observaciones telescópicas, incluso para buscar otros gases que podrían estar asociados con la vida. También quieren ver si hay variaciones diarias o estacionales en la señal que sugieran actividad asociada con la vida. Emma Bunce, presidenta de la Royal Astronomical Society, aboga por las misiones de regreso a Venus, diciendo: "Una pregunta clave en la ciencia es si existe vida más allá de la Tierra, y el descubrimiento de la profesora Jane Greaves y su equipo es un paso clave en esa búsqueda. Estoy particularmente encantado de ver a científicos del Reino Unido liderando un avance tan importante, algo que hace un caso sólido para una misión espacial de regreso a Venus".

Petkowski dijo: "Puede, en principio, tener un ciclo de vida que mantenga la vida en las nubes de forma perpetua. El medio líquido en Venus no es agua, como lo es en la Tierra".

Los científicos también piensan que Venus solía ser mucho más habitable hace unos pocos miles de millones de años, e incluso tenía océanos antes de que el efecto invernadero fuera de control. Según Sousa-Silva: "Hace mucho tiempo, se pensaba que Venus tenía océanos y probablemente era habitable como la Tierra. A medida que Venus se volvió menos hospitalario, la vida habría tenido que adaptarse 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.

Esta zona habitable en las cubiertas de nubes podría ser el último refugio para los microorganismos venusinos. Es un pensamiento increíble, aunque difícil de creer, pero si los científicos tienen razón, entonces es uno de los descubrimientos más asombrosos de la historia. ¿Qué tan asombroso sería saber que no solo no estamos solos, sino que hemos tenido vecinos en el planeta más cercano a la Tierra todo este tiempo?

Del artículo de Souva-Silva de 2019 en Scientific American sobre la fosfina:

La vida tal como la conocemos probablemente sea solo una isla en el vasto océano de posibilidades para la biología. Nuestra galaxia tiene una gran diversidad de estrellas, y orbitando alrededor de ellas hay planetas de todo tipo. Solo la Tierra ha dado lugar a miles de millones de especies. Por lo tanto, no es un gran salto pensar que la vida misma puede surgir en una gran variedad de formas inesperadas, que llenan sus atmósferas con moléculas extrañas como la fosfina. Un día podríamos detectar fosfina en una de estas atmósferas. Estos no serían lugares divertidos para nosotros; francamente, podríamos encontrarlos repugnantes. Por otro lado, los residentes de estos planetas probablemente también nos encontrarían repugnantes (un problema que la diplomacia interplanetaria debe superar). No obstante, si encontramos fosfina en un planeta rocoso en la zona habitable, donde no tiene falsos positivos, habremos encontrado vida.

Allí, ella está hablando de encontrar fosfina en la atmósfera de un exoplaneta que orbita otra estrella. Pero el mismo escenario básico se aplicaría a otros planetas rocosos de nuestro propio sistema solar. A pesar de sus condiciones infernales en la superficie, Venus reside cerca del borde de la zona habitable de nuestro sol, la región alrededor de una estrella donde las temperaturas podrían permitir que exista agua líquida.

El mes pasado, otro estudio discutido en la revista Astronomy y en otros lugares, mostró cómo los microbios podrían existir teóricamente en la atmósfera de Venus al encontrar refugio dentro de gotas de ácido sulfúrico que también contienen algo de agua. Pasarían por diferentes capas de la atmósfera, sin llegar nunca al suelo, y sobrevivirían a las condiciones más extremas pasando a un estado de inactividad temporal.

Si bien el descubrimiento es sorprendente, los científicos han especulado durante años con la posibilidad de que exista vida microbiana en la atmósfera de Venus. Incluso podría explicar, como postulan algunos científicos, las inusuales rayas oscuras que de alguna manera absorben la luz ultravioleta, llamadas "absorbentes desconocidos". Se ha descubierto que esos parches están compuestos por partículas diminutas, pero aún desconocidas, del tamaño de las bacterias de la Tierra.

Incluso Carl Sagan sugirió que la vida podría ser posible en la atmósfera de Venus. Pero debido a las nubes ácidas, es probable que cualquier vida microbiana sea bastante diferente a la de la Tierra. Otros científicos, incluido David Grinspoon, también han escrito antes sobre la posibilidad de vida en las nubes de Venus. Algunos de los mejores artículos se encuentran en Eos, Astrobiolololgy Magazine, Space.com y Sky & Telescope. Grinspoon también habló de ello en Magellan TV y para Breakthrough Discuss. Ahora, parece que pueden haber estado en lo cierto todo el tiempo.

Una vez más, esto aún no es una prueba de vida en Venus, pero está tentadoramente cerca. Será muy interesante ver qué muestran las futuras observaciones de seguimiento. Seguiremos de cerca el desarrollo de esta investigación.

Enlace a la conferencia de prensa; CONFERENCIA DE PRENSA; FOSFINA EN VENUS.