Descubren un posible signo de vida en Venus

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 durante décadas que podrían existir microbios en las nubes altas de Venus, microbios que flotarían libres de la superficie abrasadora pero que requerirían una tolerancia muy alta al ácido. La detección de fosfina podría indicar una «vida en el aire» extraterrestre.

«Cuando obtuvimos la primera evidencia de fosfina en el espectro de Venus, ¡fue un shock!», Dice la líder del equipo Jane Greaves de la Universidad de Cardiff (Reino Unido), quien vio por primera vez signos de fosfina en las observaciones. Tomada con el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) operado por el Observatorio de Asia Oriental en Hawai. La confirmación de su descubrimiento requirió el uso de 45 antenas del arreglo ALMA (Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array) en Chile, un telescopio más sensible cuyo socio es ESO (European Southern Observatory). Ambas instalaciones observaron Venus en una longitud de onda de alrededor de 1 milímetro, mucho más largo de lo que el ojo humano puede ver (solo los telescopios instalados a grandes alturas pueden verlos efectivamente).

El equipo internacional, que incluye investigadores del Reino Unido, Estados Unidos y Japón, estima que la fosfina está presente en las nubes de Venus en concentraciones muy bajas, solo unas veinte moléculas por mil millones. Después de sus observaciones, realizaron cálculos para determinar si estas cantidades podrían provenir de procesos naturales no biológicos en el planeta. Algunas ideas incluyeron la luz solar, los minerales arrojados desde la superficie, los volcanes o los rayos, pero ninguno de ellos pudo producir lo suficiente. Se ha encontrado que estas fuentes no biológicas producen como máximo una diezmilésima parte de la cantidad de fosfina vista por los telescopios.

Según el equipo, los organismos terrestres solo tendrían que trabajar alrededor del 10% de su productividad máxima para producir la cantidad observada de fosfina (que consiste en hidrógeno y fósforo) en Venus. Se sabe que las bacterias del suelo producen fosfina: absorben fosfato de minerales o material biológico, agregan hidrógeno y finalmente expulsan fosfina. Cualquier organismo en Venus probablemente sería muy diferente de sus primos en la Tierra, pero también podrían ser la fuente de la fosfina detectada en la atmósfera.

Aunque el descubrimiento de fosfina en las nubes de Venus fue sorprendente, los investigadores confían en que se puede descubrir. “Para nuestro gran alivio, las condiciones de seguimiento en ALMA fueron buenas mientras Venus estaba en un ángulo conveniente con respecto a la Tierra. Sin embargo, la informática era complicada porque ALMA no suele buscar efectos tan sutiles en objetos muy brillantes como Venus ”, dice Anita Richards, miembro del equipo del Centro Regional ALMA en el Reino Unido y la Universidad de Manchester. «Al final, encontramos que ambos observatorios habían visto lo mismo: absorción débil en la longitud de onda correcta que correspondía al gas fosfano, donde las moléculas son iluminadas por las nubes más cálidas debajo», agregó Greaves, quien dirigió el estudio. Publicado hoy en Nature Astronomy.

Otro miembro del equipo, Clara Sousa Silva del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE. UU.), Ha estudiado la fosfina como un gas de vida «biofirma», que dado que la sustancia química no consume oxígeno en planetas alrededor de otras estrellas normalmente no aborda este problema. Ella comenta: “¡Encontrar fosfina en Venus fue un regalo inesperado! El descubrimiento plantea muchas preguntas, como cómo podrían sobrevivir algunos organismos. En la Tierra, algunos microbios pueden manejar hasta un 5% de ácido en su entorno, pero las nubes de Venus son casi completamente ácidas. «

El equipo cree que su descubrimiento es importante, ya que puede descartar muchas formas alternativas de producir fosfina. Sin embargo, reconocen que confirmar la existencia de «vida» requiere mucho más trabajo. Aunque las nubes altas en Venus tienen temperaturas agradables de hasta 30 grados Celsius, son increíblemente ácidas (alrededor del 90% es ácido sulfúrico), lo que crea problemas importantes para cualquier microbio que intente sobrevivir en este entorno.

Leonardo Testi, astrónomo de ESO y director de operaciones europeas de ALMA, que no participó en el nuevo estudio, afirma: “La producción de fosfina no biológica en Venus está excluida por nuestro conocimiento actual de la química de la fosfina en las atmósferas de los planetas rocosos de Venus. Confirmar la existencia de vida en la atmósfera de Venus sería un gran avance para la astrobiología. Por lo tanto, es importante continuar con este emocionante hallazgo con estudios teóricos y observacionales para descartar la posibilidad de que la fosfina en los planetas rocosos también tenga un origen químico diferente al de la Tierra. «

Otras observaciones de Venus y los 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 haberse originado a partir de ellos, y buscar signos de vida más allá de la tierra.

Esta investigación fue publicada en el artículo científico «Gas fosfano en las cubiertas de nubes de Venus» en la revista Nature Astronomy.

El equipo está formado por Jane S. Greaves (Facultad de Física y Astronomía, Universidad de Cardiff, Reino Unido) [Cardiff]); Anita M. S. Richards (Centro Jodrell Bank de Astrofísica, Universidad de Manchester, Reino Unido); William Bains (Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias, Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE. UU.) [MIT]); Paul Rimmer (Instituto de Geociencias y Centro Cavendish de Astrofísica, Universidad de Cambridge y Laboratorio MRC de Biología Molecular, Cambridge, Reino Unido); Hideo Sagawa (Instituto de Astrofísica 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 and Royal Greenwich Observatory, Londres, Reino Unido); Helen J. Fraser (Facultad de Física, The Open University, Milton Keynes, Reino Unido); Annabel Cartwright (Cardiff); Ingo Mueller-Wodarg (imperial); Zhuchang Zhan (MIT); Por Friberg (EAO / JCMT); Iain Coulson (EAO / JCMT); E’lisa Lee (EAO / JCMT) y Jim Hoge (EAO / JCMT).

Algunos de los miembros del equipo publicaron un artículo complementario en la revista Astrobiology en agosto de 2020 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 del aire de Venus». En enero de 2020, se publicó otro estudio relacionado en la revista Astrobiology, realizado por algunos autores: «La fosfina como gas de firma biológica en atmósferas de exoplanetas».

ESO es la organización astronómica intergubernamental líder en Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Tiene 16 países miembros: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, así como Chile, el país anfitrión y Australia como aliado estratégico. ESO está desarrollando un ambicioso programa que se centrará en el diseño, la construcción y el funcionamiento de instalaciones de observación terrestres de alto rendimiento que permitan a los astrónomos realizar importantes descubrimientos científicos. ESO también juega un papel importante en la promoción y organización de la colaboración en la investigación astronómica. ESO opera tres sistemas de observación únicos a nivel mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), el más avanzado del mundo, y dos telescopios topográficos: VISTA (telescopio de seguimiento óptico e infrarrojo para astronomía). que funciona en infrarrojos y el VST (VLT Survey Telescope, VLT Tracking Telescope) que rastrea en luz visible. ESO también es socio de dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, que actualmente es el proyecto astronómico más grande del mundo. Finalmente, en Cerro Armazones cerca de Paranal, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope) de 39 metros, que será «el ojo más grande del mundo para mirar al cielo».

El conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array) es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración entre ESO, la National Science Foundation of the USA (NSF, National Science Foundation) y los National Institutes of Natural Sciences of Japan (NINS, National Institutes). de Ciencias Naturales) en colaboración con la República de Chile. ALMA está financiada por ESO en nombre de sus países miembros. por la NSF en colaboración con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencias de Taiwán (NSC); y por NINS en colaboración con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencia Espacial de Corea (KASI). ESO gestiona la construcción y operación de ALMA en nombre de sus países miembros. del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), administrado por Associated Universities, Inc. (AUI) en América del Norte; y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (JAO) ofrece al proyecto la unificación de la dirección y gestión de la construcción, puesta en marcha y operación de ALMA.

Con un diámetro de 15 m, el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) es el telescopio astronómico de capa única más grande del mundo, que fue especialmente desarrollado para operar en el rango de longitud de onda submilimétrica del espectro electromagnético. El JCMT se utiliza para estudiar nuestro sistema solar, el polvo y el gas interestelar y circunestelar, las estrellas evolucionadas y las galaxias distantes. Se encuentra en la Reserva Científica de Maunakea, Hawaii, a una altura de 4092 m (13,425 pies). El JCMT es operado por el Observatorio de Asia Oriental en nombre de NAOJ. ASIAA; KASI; CAMS, así como el Programa Nacional de I + D de China. El STFC y las universidades participantes en el Reino Unido y Canadá ofrecen apoyo financiero adicional.