Un equipo internacional de astrónomos anunció hoy el descubrimiento de una molécula rara, la fosfina, en las nubes de Venus. En la Tierra, este gas solo se produce industrialmente o por microbios que prosperan en entornos libres de oxígeno. Los astrónomos han especulado sobredécadas en las que las nubes altas en Venus podrían ofrecer un hogar para los microbios, que flotan libres de la superficie abrasadora pero que necesitan tolerar una acidez muy alta. La detección de fosfina podría apuntar a una vida 'aérea' extraterrestre.
"Cuando obtuvimos los primeros indicios de fosfina en el espectro de Venus, ¡fue un shock!", Dice la líder del equipo Jane Greaves de la Universidad de Cardiff en el Reino Unido, quien descubrió por primera vez signos de fosfina en observaciones del telescopio James Clerk Maxwell JCMT, operado por el East Asian Observatory, en Hawai'i. Confirmar su descubrimiento requirió el uso de 45 antenas del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA en Chile, un telescopio más sensible en el que el European Southern Observatory ESO es unAmbas instalaciones observaron Venus a una longitud de onda de aproximadamente 1 milímetro, mucho más largo de lo que el ojo humano puede ver; solo los telescopios a gran altitud pueden detectarlo de manera efectiva.
El equipo internacional, que incluye investigadores del Reino Unido, Estados Unidos y Japón, estima que la fosfina existe en las nubes de Venus en una pequeña concentración, solo unas veinte moléculas por cada mil millones. Después de sus observaciones, realizaron cálculos para ver si estas cantidades podríanprovienen de procesos naturales no biológicos en el planeta. Algunas ideas incluían la luz solar, los minerales lanzados hacia arriba desde la superficie, los volcanes o los relámpagos, pero ninguno de ellos pudo producir lo suficiente. Se encontró que estas fuentes no biológicas producen enmás una diezmilésima parte de la cantidad de fosfina que vieron los telescopios.
Para crear la cantidad observada de fosfina que consiste en hidrógeno y fósforo en Venus, los organismos terrestres solo necesitarían trabajar a aproximadamente el 10% de su productividad máxima, según el equipo. Se sabe que las bacterias terrestres producen fosfina:absorben fosfato de minerales o material biológico, agregan hidrógeno y finalmente expulsan fosfina. Cualquier organismo en Venus probablemente será muy diferente a sus primos terrestres, pero también podrían ser la fuente de fosfina en la atmósfera.
Si bien el descubrimiento de fosfina en las nubes de Venus fue una sorpresa, los investigadores confían en su detección. "Para nuestro gran alivio, las condiciones eran buenas en ALMA para las observaciones de seguimiento mientras Venus se encontraba 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 ", dice la miembro del equipo Anita Richards del Centro Regional ALMA del Reino Unido y la Universidad de Manchester." Al final, nosotrosdescubrió 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 debajo ", agrega Greaves, quien dirigió el estudio publicado hoy en Astronomía de la naturaleza .
Otro miembro del equipo, Clara Sousa Silva del Instituto de Tecnología de Massachusetts en los EE. UU., Ha investigado la fosfina como un gas "biofirma" de vida que no usa oxígeno en planetas alrededor de otras estrellas, porque la química normal produce muy poco de ella.Ella comenta: "¡Encontrar fosfina en Venus fue una ventaja inesperada! El descubrimiento plantea muchas preguntas, como cómo podrían sobrevivir los organismos. En la Tierra, algunos microbios pueden hacer frente a aproximadamente un 5% de ácido en su entorno, pero las nubesde Venus están hechos casi en su totalidad de ácido ".
El equipo cree que su descubrimiento es significativo porque pueden descartar muchas formas alternativas de producir fosfina, pero reconocen que confirmar la presencia de "vida" necesita mucho más trabajo. Aunque las nubes altas de Venus tienen temperaturas hasta agradables30 grados Celsius, son increíblemente ácidos, alrededor del 90% de ácido sulfúrico, lo que plantea problemas importantes para cualquier microbio que intente sobrevivir allí.
El astrónomo de ESO y director de operaciones europeas de ALMA, Leonardo Testi, que no participó en el nuevo estudio, dice: "La producción no biológica de fosfina en Venus está excluida por nuestro conocimiento actual de la química de la fosfina en las atmósferas de los planetas rocosos.La existencia de vida en la atmósfera de Venus sería un gran avance para la astrobiología; por lo tanto, es esencial dar seguimiento a este emocionante resultado con estudios teóricos y observacionales para excluir la posibilidad de que la fosfina en los planetas rocosos también pueda tener un origen químico diferente al de los planetas rocosos.Tierra."
Más observaciones de Venus y de planetas rocosos fuera de nuestro Sistema Solar, incluido el próximo telescopio extremadamente grande de ESO, pueden ayudar a recopilar pistas sobre cómo la fosfina puede originarse en ellos y contribuir a la búsqueda de signos de vida más allá de la Tierra.
Esta investigación se presentó en el artículo "Gas fosfina en las cubiertas de nubes de Venus" para aparecer en Astronomía de la naturaleza .
El equipo está compuesto por Jane S. Greaves Escuela de Física y Astronomía, Universidad de Cardiff, Reino Unido [Cardiff], Anita MS Richards Centro de Astrofísica Jodrell Bank, Universidad de Manchester, Reino Unido, William Bains Departamento deCiencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias, Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE. UU. [MIT], Paul Rimmer Departamento de Ciencias de la Tierra y Astrofísica Cavendish, Universidad de Cambridge y Laboratorio de Biología Molecular MRC, Cambridge, Reino Unido, Hideo Sagawa Departamento deAstrofísica y Ciencias Atmosféricas, Universidad Kyoto Sangyo, Japón, David L.Clements Departamento de Física, Imperial College London, Reino Unido [Imperial], Sara Seager MIT, Janusz J. Petkowski MIT, Clara Sousa-Silva MIT, Sukrit Ranjan MIT, Emily Drabek-Maunder Cardiff y Royal Observatory Greenwich, Londres, Reino Unido, Helen J. Fraser Facultad de Ciencias Físicas, The Open University, Milton Keynes, Reino Unido, Annabel Cartwright Cardiff, Ingo Mueller-Wodarg Imperial, Zhuchang Zhan MIT, PerFriberg EAO / JCMT, Iain Coulson EAO / JCMT, E'lisa Lee EAO / JCMT y Jim Hoge EAO / JCMT.
Un artículo adjunto de algunos miembros del equipo, titulado "La neblina de la atmósfera inferior de Venus como depósito de vida microbiana desecada: un ciclo de vida propuesto para la persistencia de la biosfera aérea de Venus", se publicó en Astrobiología en agosto de 2020. Otro estudio relacionado de algunos de los mismos autores, "Fosfina como gas de firma biológica en atmósferas de exoplanetas", se publicó en Astrobiología en enero de 2020.
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