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Hace cuatro años, el descubrimiento inesperado En las nubes de Venus, un gas que en la Tierra significa vida —la fosfina— se enfrentó controversiaganando reprimendas en observaciones posteriores que no coincidieron con sus hallazgos.
Ahora, el mismo equipo que estuvo detrás de ese descubrimiento ha vuelto con más observaciones, presentadas por primera vez el 17 de julio en una reunión de la Royal Astronomical Society en Hull, Inglaterra. Con el tiempo, formarán la base de uno o más estudios científicos, y ese trabajo ya ha comenzado.
Los datos, dicen los investigadores, contienen pruebas aún más sólidas de que la fosfina está presente en las nubes de Venus, nuestro vecino planetario más cercano. A veces llamado el Sol de la Tierra. gemelo malvadoEl planeta es similar al nuestro en tamaño, pero presenta temperaturas superficiales que pueden derretir el plomo y nubes hechas de ácido sulfúrico corrosivo.
El trabajo se ha beneficiado de un nuevo receptor instalado en uno de los instrumentos utilizados para las observaciones, el telescopio James Clerk Maxwell en Hawái, lo que ha dado al equipo más confianza en sus hallazgos. “También hay muchos más datos en sí mismos”, dijo Dave Clements, profesor de astrofísica en el Imperial College de Londres.
“Realizamos tres campañas de observación y, en una sola, obtuvimos 140 veces más datos que en la detección original”, afirmó. “Y lo que tenemos hasta ahora indica que, una vez más, tenemos detecciones de fosfina”.
Un equipo independiente, del que también forma parte Clements, presentó evidencia de otro gas, el amoníaco.
“Se podría decir que esto es más importante que el descubrimiento de la fosfina”, añadió. “Estamos muy lejos de decirlo, pero si hay vida en Venus que produce fosfina, no tenemos idea de por qué la produce. Sin embargo, si hay vida en Venus que produce amoníaco, sí tenemos una idea de por qué podría querer respirar amoníaco”.
¿Señal de vida?
En la Tierra, la fosfina es un gas tóxico y maloliente producido por la descomposición de materia orgánica o bacterias, mientras que el amoníaco es un gas con un olor penetrante que se produce naturalmente en el medio ambiente y también es producido principalmente por bacterias al final del proceso de descomposición de desechos vegetales y animales.
“Se ha descubierto fosfina en la atmósfera de Saturno, pero eso no es algo inesperado, porque Saturno es un gigante gaseoso”, dijo Clements. “Hay una gran cantidad de hidrógeno en su atmósfera, por lo que los compuestos basados en hidrógeno, como la fosfina o el amoníaco, son los que predominan allí”.
Sin embargo, los planetas rocosos como la Tierra, Venus y Marte tienen atmósferas en las que el oxígeno domina la química, porque no tenían suficiente masa para mantener el hidrógeno que tenían cuando se formaron originalmente, y ese hidrógeno ha escapado.
Por tanto, encontrar estos gases en Venus es inesperado. “Según todas las expectativas normales, no deberían estar allí”, dijo Clements. “Se ha sugerido que tanto la fosfina como el amoníaco son biomarcadores, incluso en exoplanetas. Por eso, encontrarlos en la atmósfera de Venus también es interesante por ese motivo. Cuando publicamos los hallazgos de la fosfina en 2020, comprensiblemente, fue una sorpresa”.
Estudios posteriores cuestionaron los resultados, sugiriendo que la fosfina era en realidad ordinaria. dióxido de azufre. Datos de instrumentos distintos a los utilizados por el equipo de Clements, como el Nave espacial Venus Expressel Instalación del telescopio infrarrojo de la NASA y el ahora desaparecido Observatorio aerotransportado SOFIA — tampoco lograron replicar los hallazgos de la fosfina.
Pero Clements dijo que sus nuevos datos, provenientes de la Gran conjunto milimétrico y submilimétrico de Atacama, o ALMAdescarta que el dióxido de azufre pueda ser un contaminante y que la falta de fosfina en otras observaciones se deba a la sincronización. “Resulta que todas nuestras observaciones que detectaron fosfina se tomaron cuando la atmósfera de Venus pasó de la noche al día”, dijo, “y todas las observaciones que no encontraron fosfina se tomaron cuando la atmósfera pasó del día a la noche”.
Durante el día, la luz ultravioleta del sol puede descomponer las moléculas en la atmósfera superior de Venus. “Toda la fosfina se quema, y por eso no se ve”, dijo Clements, añadiendo que la única excepción fue el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja, que hizo observaciones durante la noche. Pero un análisis más profundo de esos datos por parte del equipo de Clements reveló trazas débiles de la molécula, lo que refuerza la teoría.
Clements también señaló cuestiones no relacionadas investigación de un grupo dirigido por Rakesh Mogul, profesor de química y bioquímica en la Universidad Politécnica Estatal de California, Pomona. Mogul volvió a analizar datos antiguos de la NASA Sonda de gran tamaño Pioneer Venusque entró en la atmósfera del planeta en 1978.
“Se observó fosfina en el interior de las nubes de Venus en niveles de alrededor de una parte por millón, que es exactamente lo que hemos estado detectando en gran medida”, dijo Clements. “Por lo tanto, está empezando a tener sentido, pero aún no sabemos qué la está produciendo”.
En 2021, el equipo dirigido por Mogul publicó, a partir de los datos de la sonda Pioneer Venus Large Probe, un “caso convincente de la presencia de fosfina en las capas profundas de nubes (de Venus)”, confirmó Mogul en un correo electrónico. “Hasta la fecha, nuestros análisis siguen sin ser cuestionados en la literatura”, dijo Mogul, que no participó en la investigación del equipo de Clements. “Esto contrasta marcadamente con las observaciones telescópicas, que siguen siendo controvertidas”.
¿Microbios respirando?
El descubrimiento de amoniaco en Venus sería aún más sorprendente. Los hallazgos, presentados en las charlas de Hull por Jane Greaves, profesora de astronomía de la Universidad de Cardiff (Reino Unido), serán la base de un artículo científico independiente, que utilizará datos del telescopio Green Bank en Virginia Occidental.
Las nubes de Venus están hechas de gotitas, dijo Clements, pero no son gotitas de agua. Hay agua en ellas, pero también tanto dióxido de azufre disuelto que se convierten en ácido sulfúrico extremadamente concentrado, una sustancia altamente corrosiva que puede ser mortal para los humanos con una exposición severa. «Está tan concentrado que, hasta donde sabemos, no sería compatible con ninguna forma de vida que conozcamos en la Tierra, incluidas las bacterias extremófilas, a las que les gustan los entornos muy ácidos», dijo, refiriéndose a los organismos que pueden sobrevivir en condiciones ambientales extremas.
Sin embargo, el amoníaco dentro de estas gotitas de ácido puede actuar como un amortiguador de la acidez y reducirla a un nivel lo suficientemente bajo como para que algunas bacterias terrestres conocidas puedan sobrevivir en ella, añadió Clements.
“Lo interesante de esto sería que se tratase de algún tipo de vida microbiana que produce el amoníaco, porque sería una forma elegante de regular su propio entorno”, dijo Greaves en las charlas de la Royal Astronomical Society. “Haría que su entorno fuera mucho menos ácido y mucho más apto para la supervivencia, hasta el punto de que sería tan ácido como algunos de los lugares más extremos de la Tierra, así que no sería una locura total”.
En otras palabras, el papel del amoniaco es más fácil de explicar que el de la fosfina. “Entendemos por qué el amoniaco podría ser útil para la vida”, dijo Clements. “No entendemos cómo se produce el amoniaco, al igual que no entendemos cómo se produce la fosfina, pero si hay amoniaco allí, tendría un propósito funcional que podemos entender”.
Sin embargo, Greaves advirtió que ni siquiera la presencia de fosfina y amoníaco sería evidencia de vida microbiana en Venus, porque falta mucha información sobre el estado del planeta. “Hay muchos otros procesos que podrían estar ocurriendo, y simplemente no tenemos ninguna certeza para decir si ese proceso es posible o no”, dijo, refiriéndose a la evidencia sólida que solo puede provenir de observaciones directas desde dentro de la atmósfera del planeta.
Una forma de realizar tales observaciones sería persuadir a la Agencia Espacial Europea para que encienda algunos instrumentos a bordo de la Explorador de las lunas heladas de Júpiter —– una sonda en camino al sistema de Júpiter —– cuando sobrevuele Venus en algún momento el año próximo. Pero se obtendrían datos aún mejores DAVINCIun orbitador y sonda atmosférica que la NASA planea lanzar a Venus en el principios de la década de 2030.
Cauto optimismo
Desde una perspectiva científica, los nuevos datos sobre la fosfina y el amoníaco son intrigantes, pero justifican un optimismo cauteloso, dijo Javier Martin-Torres, profesor de ciencias planetarias en la Universidad de Aberdeen en el Reino Unido. Él dirigió un estudio publicado en 2021, que desafió los hallazgos de la fosfina y postuló que la vida no es posible en las nubes de Venus.
“Nuestro artículo hizo hincapié en las duras y aparentemente inhóspitas condiciones de la atmósfera de Venus”, dijo Martín-Torres en un correo electrónico. “El descubrimiento de amoníaco, que podría neutralizar las nubes de ácido sulfúrico, y fosfina, una posible biofirma, desafía nuestra comprensión y sugiere que podrían estar en juego procesos químicos más complejos. Es crucial que abordemos estos hallazgos con una investigación científica cuidadosa y exhaustiva”.
Los hallazgos abren nuevas vías de investigación, añadió, pero es esencial tratarlos con una buena dosis de escepticismo. Aunque detectar fosfina y amoníaco en las nubes de Venus es emocionante, es sólo el comienzo de un viaje más largo para desentrañar los misterios de la atmósfera de ese planeta, afirmó.
La comprensión actual de los científicos sobre la química atmosférica de Venus no puede explicar la presencia de fosfina, dijo la Dra. Kate Pattle, profesora del departamento de física y astronomía del University College de Londres. “Es importante señalar que el equipo que está detrás de las mediciones de fosfina no afirma haber encontrado vida en Venus”, dijo Pattle en un correo electrónico. “Si la fosfina está realmente presente en Venus, podría indicar vida, o podría indicar que existe una química atmosférica venusiana que aún no entendemos”.
El descubrimiento del amoníaco sería emocionante si se confirma, añadió Pattle, porque el amoníaco y el ácido sulfúrico no deberían poder coexistir sin algún proceso (ya sea volcánico, biológico o algo aún no considerado) que impulse la producción del amoníaco en sí.
Subrayó que ambos resultados son sólo preliminares y requerirían confirmación independiente, pero hacen que las próximas misiones a Venus, como Jupiter Icy Moons Explorer y DAVINCI, sean intrigantes, concluyó.
“Estas misiones pueden proporcionar respuestas a las preguntas planteadas por observaciones recientes”, dijo Pattle, “y ciertamente nos darán nuevas y fascinantes perspectivas sobre la atmósfera de nuestro vecino más cercano y su capacidad para albergar vida”.
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