La evidencia indica que la fosfina, un gas asociado con los organismos vivos, está presente en la región habitable de Venus‘atmósfera.
Ahora, en un giro sorprendente, los científicos de MIT, La Universidad de Cardiff, y en otros lugares han observado lo que pueden ser signos de vida en las nubes de nuestro otro vecino planetario, aún más cercano, Venus. Si bien no han encontrado evidencia directa de organismos vivos allí, si su observación está realmente asociada con la vida, debe ser algún tipo de forma de vida “aérea” en las nubes de Venus, la única porción habitable de lo que de otro modo es un terreno calcinado e inhóspito. mundo. Su descubrimiento y análisis se publica hoy en la revista Astronomía de la naturaleza.
Los astrónomos, dirigidos por Jane Greaves de la Universidad de Cardiff, detectaron en la atmósfera de Venus una huella digital espectral, o firma basada en la luz, de fosfina.. Los científicos del MIT han demostrado anteriormente que si este gas venenoso y apestoso se detectara alguna vez en un planeta terrestre rocoso, solo podría ser producido por un organismo vivo allí. Los investigadores realizaron la detección utilizando el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) en Hawai y el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) observatorio en Chile.
Si la evidencia, que indica la presencia de la molécula fosfina, está realmente asociada con la vida, debe ser una especie de forma de vida “aérea” en las nubes de Venus. Esta impresión artística representa la fosfina en las nubes de Venus. Crédito: ESO (Observatorio Europeo Austral)
El equipo del MIT siguió la nueva observación con un análisis exhaustivo para ver si algo más que la vida podría haber producido fosfina en el duro ambiente sulfúrico de Venus. Sobre la base de los muchos escenarios que consideraron, el equipo concluye que no hay explicación para la fosfina detectada en las nubes de Venus, aparte de la presencia de vida.
“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 “.
“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.
Los otros coautores del MIT incluyen a William Bains, Sukrit Ranjan, Zhuchang Zhan y Sara Seager, quien es profesora de Ciencias Planetarias de la promoción de 1941 con nombramientos en los departamentos de Física y de Aeronáutica y Astronáutica, junto con colaboradores de la Universidad de Cardiff. la Universidad de Manchester, la Universidad de Cambridge, el Laboratorio de Biología Molecular MRC, la Universidad Sangyo de Kyoto, el Imperial College, el Observatorio Real de Greenwich, la Universidad Abierta y el Observatorio de Asia Oriental.
Una búsqueda de cosas exóticas
A menudo se hace referencia a Venus como el gemelo de la Tierra, ya que los planetas vecinos son similares en tamaño, masa y composición rocosa. También tienen atmósferas significativas, aunque ahí es donde terminan sus similitudes. Donde la Tierra es un mundo habitable de océanos y lagos templados, la superficie de Venus es un paisaje hirviente, con temperaturas que alcanzan los 900 grados. Fahrenheit y un aire sofocante que es más seco que los lugares más secos de la Tierra.
Gran parte de la atmósfera del planeta también es bastante inhóspita, impregnada de espesas nubes de sulfúrico. ácidoy gotitas de nubes que son miles de millones de veces más ácidas que el entorno más ácido de la Tierra. La atmósfera también carece de nutrientes que existen en abundancia en la superficie de un planeta.
“Venus es un entorno muy desafiante para la vida de cualquier tipo”, dice Seager.
Los investigadores realizaron la detección utilizando el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) en Hawai (en la foto) y el observatorio Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en Chile. Crédito: Will Montgomery, EAO-JCMT
Sin embargo, hay una banda estrecha y templada dentro de la atmósfera de Venus, entre 48 y 60 kilómetros sobre la superficie, donde las temperaturas oscilan entre 30 y 200 grados Fahrenheit. Los científicos han especulado, con mucha controversia, que si existe vida en Venus, esta capa de la atmósfera, o cubierta de nubes, probablemente sea el único lugar donde sobreviviría. Y da la casualidad de que esta capa de nubes es donde el equipo observó señales de fosfina.
“Esta señal de fosfina está perfectamente posicionada donde otros han conjeturado que el área podría ser habitable”, dice Petkowski.
La detección fue realizada por primera vez por Greaves y su equipo, que utilizaron el JCMT para concentrarse en la atmósfera de Venus en busca de patrones de luz que pudieran indicar la presencia de moléculas inesperadas y posibles firmas de vida. Cuando detectó un patrón que indicaba la presencia de fosfina, se puso en contacto con Sousa-Silva, quien ha pasado la mayor parte de su carrera caracterizando la molécula tóxica y apestosa.
Sousa-Silva inicialmente asumió que los astrónomos podrían buscar fosfina como firma biológica en planetas mucho más lejanos. “Estaba pensando realmente muy lejos, a muchos parsecs de distancia, y realmente no pensaba literalmente en el planeta más cercano a nosotros”
“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 ”, dice Clara Sousa-Silva, izquierda, con el coautor Janusz Petkowski. Crédito: Melanie Gonick, MIT
El equipo siguió la observación inicial de Greaves utilizando el observatorio ALMA más sensible, con la ayuda de Anita Richards, del Centro Regional ALMA en la Universidad de Manchester. Esas observaciones confirmaron que lo que observó Greaves fue de hecho un patrón de luz que coincidía con el gas fosfina que emitiría dentro de las nubes de Venus.
Luego, los investigadores utilizaron un modelo de la atmósfera venusina, desarrollado por Hideo Sagawa de la Universidad Sangyo de Kyoto, para interpretar los datos. Descubrieron que la fosfina en Venus es un gas menor, que existe en una concentración de aproximadamente 20 de cada mil millones de moléculas en la atmósfera. Aunque esa concentración es baja, los investigadores señalan que la fosfina producida por la vida en la Tierra se puede encontrar en concentraciones aún más bajas en la atmósfera.
El equipo del MIT, dirigido por Bains y Petkowski, utilizó modelos informáticos para explorar todas las posibles vías químicas y físicas no asociadas con la vida, que podrían producir fosfina en el duro entorno de Venus. Bains consideró varios escenarios que podrían producir fosfina, como la luz solar, los minerales de la superficie, la actividad volcánica, el impacto de un meteorito y un rayo. Ranjan, junto con Paul Rimmer de la Universidad de Cambridge, modeló cómo la fosfina producida a través de estos mecanismos podría acumularse en las nubes venusianas. En todos los escenarios que consideraron, la fosfina producida solo equivaldría a una pequeña fracción de lo que las nuevas observaciones sugieren que está presente en las nubes de Venus.
“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”.
Una vida en las nubes
Si de hecho hay vida en las nubes de Venus, los investigadores creen que es una forma aérea, que existe solo en la cubierta de nubes templadas de Venus, muy por encima de la superficie volcánica en ebullición.
“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 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 envolvente aérea habitable local “.
En una línea de investigación separada, Seager y Petkowski han explorado la posibilidad de que las capas inferiores de la atmósfera de Venus, justo debajo de la cubierta de nubes, pudieran ser cruciales para la supervivencia de una hipotética biosfera venusiana.
“En principio, puedes tener un ciclo de vida que mantenga la vida en las nubes perpetuamente”, 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 el agua, como lo es en la Tierra”.
Sousa-Silva ahora está liderando un esfuerzo con Jason Dittman en MIT para confirmar aún más la detección de fosfina con otros telescopios. También esperan mapear la presencia de la molécula en la atmósfera de Venus, para ver si hay variaciones diarias o estacionales en la señal que sugieran actividad asociada con la vida.
“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.”
Referencia: “Gas fosfina en las cubiertas de nubes de Venus” por Jane S. Greaves, Anita MS Richards, William Bains, Paul B. Rimmer, Hideo Sagawa, David L. Clements, Sara Seager, Janusz J. Petkowski, Clara Sousa-Silva , Sukrit Ranjan, Emily Drabek-Maunder, Helen J. Fraser, Annabel Cartwright, Ingo Mueller-Wodarg, Zhuchang Zhan, Per Friberg, Iain Coulson, E’lisa Lee y Jim Hoge, 14 de septiembre de 2020, Astronomía de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41550-020-1174-4
Esta investigación fue financiada, en parte, por el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología, el Observatorio Europeo Austral, la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia, la Fundación Heising-Simons, la Fundación Change Happens, la Fundación Simons y Horizon de la Unión Europea. Programa de investigación e innovación 2020.
