ALGO MUY MORTAL PODRÍA estar flotando entre las nubes cubriendo a Venus, un gas maloliente e inflamable llamado fosfina que aniquila las formas de vida que dependen del oxígeno para sobrevivir. Sin embargo, los científicos que hoy anunciaron el descubrimiento de este gas nocivo en la atmósfera venusina dicen que podría ser una prueba tentadora, aunque controvertida, de la vida en el planeta vecino.
Por lo que sabemos, en planetas rocosos como Venus y la Tierra, la fosfina sólo puede ser producida por la vida, ya sea humana o microbiana. Utilizada como arma química durante la Primera Guerra Mundial, la fosfina se sigue fabricando como fumigante agrícola, se utiliza en la industria de los semiconductores y es un desagradable subproducto de los laboratorios de metanfetamina.
Pero la fosfina también es producida naturalmente por algunas especies de bacterias anaeróbicas -organismos que viven en los ambientes faltos de oxígeno de los vertederos, pantanos e incluso en las tripas de los animales.
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Metabolismos alienigenas
A principios de este año, los investigadores supusieron que encontrar el producto químico en otros planetas terrestres podría indicar la presencia de metabolismos alienígenas, y sugirieron apuntar los telescopios más afilados del futuro a exoplanetas lejanos para sondear sus atmósferas en busca de señales del gas.
Ahora, podemos haber encontrado signos de fosfina en el planeta de al lado, según informan los astrónomos en la revista Nature Astronomy.
«Me asusté inmediatamente, por supuesto. Supuse que era un error, pero quería que no lo fuera»
dice la coautora del estudio Clara Sousa-Silva, investigadora postdoctoral del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), que inicialmente identificó la fosfina como una potencial bioseñal.
Es pronto para concluir que existe vida en venus
En pocas palabras, la fosfina no debería estar en la atmósfera venusina. Es extremadamente difícil de fabricar, y la química en las nubes debería destruir la molécula antes de que pueda acumularse a las cantidades observadas. Pero es demasiado pronto para concluir que existe vida más allá de las costas de la Tierra. Los científicos advierten que la propia detección debe ser verificada, ya que la huella de la fosfina descrita en el estudio podría ser una señal falsa introducida por los telescopios o por el procesamiento de datos.
«Es tremendamente excitante, y tenemos una especie de respuesta obligatoria de preguntar primero si el resultado es real», dice David Grinspoon del Instituto de Ciencias Planetarias. «Cuando alguien hace una observación extraordinaria que no se ha hecho antes, te preguntas si pudo haber hecho algo malo.»
Pero si la fosfina realmente está flotando a través de la cubierta de nubes venusina, su presencia sugiere una de dos posibilidades intrigantes: que las formas de vida extraterrestre están uniendo hábilmente átomos de fósforo e hidrógeno, o que alguna química completamente imprevista está creando fosfina en ausencia de vida.
La vida en un «maldito infierno»
Venus, el segundo mundo desde el sol, ha sido considerado por mucho tiempo como el gemelo de la Tierra. Es casi del mismo tamaño que nuestro planeta natal, con una gravedad y composición similar. Durante siglos, los esperanzados humanos pensaron que su superficie podría estar cubierta de océanos, exuberante vegetación y verdes ecosistemas, proporcionando un segundo oasis para la vida en el sistema solar.
Representación de imágenes de vida en Venus
Entonces la realidad se inmiscuyó
Las primeras observaciones científicas del planeta de al lado revelaron que es una amenaza de un mundo que podría matar a los terrícolas de múltiples maneras. Su superficie puede alcanzar los sofocantes 900 grados Fahrenheit. Escondidas debajo de hasta 65 millas de nubes y niebla, esas rocas tostadas son asfixiadas por una presión aplastante, más de 90 veces la que se siente en la superficie de la Tierra. Además, la atmósfera del planeta está principalmente sofocando el dióxido de carbono poblado por nubes de ácido sulfúrico.
Aún así, los científicos han considerado la posibilidad de que la vida pueda existir en la cubierta de nubes venusina durante casi 60 años, quizás prosperando donde las condiciones son un poco más amigables.
«Mientras que las condiciones de la superficie de Venus hacen la hipótesis de la vida allí inverosímil, las nubes de Venus son una historia completamente diferente», escribieron Carl Sagan y Harold Morowitz en la revista Nature en 1967.
A pesar del ácido, las nubes llevan los ingredientes básicos para la vida tal como la conocemos: luz solar, agua y moléculas orgánicas. Y cerca de la mitad de la capa de nubes, las temperaturas y presiones son bastante similares a las de la Tierra. «Es un clima de mangas de camisa, con todas estas cosas sabrosas para comer», dice Martha Gilmore, una científica planetaria de la Universidad Wesleyana y líder de una misión propuesta a Venus, refiriéndose a las moléculas en el aire del planeta que los microbios podrían metabolizar.
Venusianos aéreos
Las primeras observaciones del planeta revelaron que partes de su atmósfera absorben más luz ultravioleta de lo esperado, una anomalía que los científicos formularon la hipótesis de que podría ser obra de los microbios aéreos. Si bien el fenómeno es más probable debido a la presencia de compuestos que contienen azufre, desde entonces un puñado de científicos ha elaborado la posibilidad de que haya venusianos aéreos, estableciendo escenarios en los que los microbios podrían metabolizar compuestos de azufre, mantenerse a flote entre las nubes siempre presentes e incluso desarrollar ciclos de vida habilitados por períodos de latencia a distintas altitudes.
«Cuando empecé a hablar de ello, hubo mucha resistencia, sobre todo porque se trata de un entorno tan duramente ácido», dice Grinspoon, que ha impulsado la idea de la vida en las nubes en Venus desde mediados de la década de 1990.
Pero todo lo que hemos aprendido sobre la vida en la Tierra sugiere que se moverá en cada rincón disponible. Aquí encontramos microbios que prosperan en ambientes hostiles y corrosivos como las aguas termales y los campos volcánicos. También sabemos que los microbios se desplazan regularmente sobre las partículas de las nubes, y los científicos han encontrado organismos que vuelan a más de seis millas sobre el Caribe. Las nubes son efímeras en la Tierra, por lo que es poco probable que soporten ecosistemas permanentes, pero en Venus, los días nublados están previstos para millones o incluso miles de millones de años.
«En Venus, ese charco nunca se seca», dice Grinspoon. «Las nubes son continuas y gruesas y se extienden por todo el globo».
Venus podría haber sido tan habitable como la Tierra
Aunque Venus es un mundo asado hoy en día, las observaciones sugieren que una vez tuvo un océano de agua líquida. Durante la mayor parte de su historia, Venus podría haber sido tan habitable como la Tierra, hasta que en algún momento de los últimos mil millones de años, cuando el aumento de los gases de efecto invernadero transformó el planeta de un oasis a una trampa mortal. Tal vez, a medida que la superficie quemada se volvió menos hospitalaria, las formas de vida emigraron a las nubes para evitar una cierta extinción.
Cualquier vida allí ahora es «mucho más probable que sea una reliquia de una biosfera temprana más dominante», dice Penélope Boston, una astrobióloga de la NASA que se especializa en el estudio de los microbios en lugares extraños de la Tierra. Sin embargo, ella es escéptica. «Creo que ahora es un maldito infierno, así que ¿cuánto de esa antigua señal podría haber aguantado?»
El gas mortal de la vida
En junio de 2017, Jane Greaves de la Universidad de Cardiff y sus colegas echaron un vistazo a Venus utilizando el Telescopio James Clerk Maxwell, que escanea el cielo en longitudes de onda de radio desde su posición en la cima de Mauna Kea en Hawai. Buscaban gases o moléculas raras que pudieran ser de origen biológico. Entre las firmas que vieron estaba la del gas fosfino, una molécula piramidal compuesta por tres átomos de hidrógeno unidos a un solo átomo de fósforo.
Poco después, Greaves se puso en contacto con Sousa-Silva, que pasó sus años en la escuela de posgrado averiguando si la fosfina podría ser una bioseñal extraterrestre viable. Ella había concluido que la fosfina podría ser uno de los faros de la vida, aunque paradójicamente, es letal para todo en la Tierra que requiera oxígeno para sobrevivir.
«Estaba realmente fascinada por la macabra naturaleza de la fosfina en la Tierra», dice. «Es una máquina de matar… y casi una bioseñal romántica porque era una señal de muerte».
Jane Greaves
En 2019, Greaves, Sousa-Silva y sus colegas hicieron un seguimiento de la observación inicial de la fosfina usando ALMA, un conjunto de telescopios en un altiplano chileno. Más sensible que el telescopio con base en Hawai, ALMA también observa el cielo en frecuencias de radio, y puede detectar la energía emitida y absorbida por cualquier molécula de fosfina que gira en la atmósfera venusina.
Una vez más la fosfina
Una vez más, el equipo detectó la fosfina. Esta vez, los científicos pudieron reducir la señal de la molécula a latitudes ecuatoriales y a una altitud entre 32 y 37 millas, donde las temperaturas y presiones no son demasiado duras para la vida tal como la conocemos. Basándose en la fuerza de la señal, el equipo calculó que la abundancia de fosfina es aproximadamente 20 partes por billón, o al menos mil veces más de lo que encontramos en la Tierra.
En el sistema solar exterior, la fosfina se produce en las profundidades de los interiores de Júpiter y Saturno. Cerca de los núcleos de los planetas gigantes, las temperaturas y presiones son lo suficientemente extremas como para transportar la molécula, que luego se eleva a través de la atmósfera. Pero en los planetas rocosos, donde las condiciones son significativamente menos extremas, no hay forma conocida de producir fosfina en ausencia de vida, es simplemente demasiado exigente energéticamente. En otras palabras, si la observación de la fosfina en Venus es correcta, algo debe estar continuamente reponiendo la molécula en la atmósfera del planeta.
«La vida es la única cosa que pondrá energía en la fabricación de moléculas», dice Sousa-Silva. «De lo contrario, en el universo, la química sólo ocurre cuando es energéticamente favorable».
Vida venusiana basada en nubes
El astrobiólogo Dirk Schulze-Makuch de la Universidad Técnica de Berlín, que ha considerado la vida venusina basada en las nubes, está de acuerdo en que una explicación biológica para la fosfina es posible, pero piensa que otras reacciones geológicas desconocidas o químicas inducidas por la luz podrían todavía explicar la señal. «Venus es básicamente todavía un planeta alienígena», dice. «Hay muchas cosas que no entendemos».
El equipo de estudio se propuso determinar si la fosfina podría hacerse en Venus en ausencia de la biología. Entre los escenarios que los científicos investigaron estaban la emisión de gases volcánicos, los intensos rayos, las placas tectónicas frotándose entre sí, la lluvia de bismuto y el polvo cósmico. Basándose en los cálculos del equipo, ninguno de esos eventos podría producir la molécula en tal abundancia.
«Sea vida o no, tiene que ser un mecanismo realmente exótico», dice Sousa-Silva. «Algo raro está sucediendo».
Volviendo a Venus
Aún así, el científico del observatorio de ALMA John Carpenter es escéptico de que las observaciones de la fosfina en sí mismas sean reales. La señal es débil, y el equipo necesitó realizar un extenso procesamiento para sacarla de los datos devueltos por los telescopios. Ese procesamiento, dice, puede haber devuelto una señal artificial en la misma frecuencia que la fosfina. También señala que la norma para la identificación molecular remota implica la detección de múltiples huellas dactilares para la misma molécula, que aparecen a diferentes frecuencias en el espectro electromagnético. Eso es algo que el equipo aún no ha hecho con la fosfina.
«Tomaron los pasos correctos para verificar la señal, pero todavía no estoy convencido de que esto sea real», dice Carpenter. «Si es real, es un resultado muy bueno, pero necesita un seguimiento para que sea realmente convincente».
Sousa-Silva está de acuerdo en que el equipo necesita confirmar la detección de fosfina encontrando huellas dactilares adicionales en otras longitudes de onda. Ella y sus colegas habían planeado tales observaciones utilizando el Observatorio Estratosférico para la Astronomía Infrarroja, un telescopio montado en un avión, y con la Instalación de Telescopios Infrarrojos de la NASA en Hawai. Pero COVID-19 se interpuso en el camino, y los intentos del equipo se han puesto en espera.
«Es decepcionante que no tengamos esta prueba», dice Sousa-Silva.
Aún así, Sanjay Limaye, un científico planetario de la Universidad de Wisconsin-Madison, dice que el descubrimiento es lo suficientemente emocionante como para continuar la búsqueda, y preferiblemente desde un punto de vista mucho más cercano.
«Es intrigante que pueda apuntar a algo extraño que está pasando en la atmósfera de Venus, pero ¿es química exótica, o es vida?» dice. «Tenemos que ir a explorar y averiguarlo».
Sanjay Limaye
La detección tentativa de fosfina es probable que alimente las llamadas para un regreso a Venus, un viaje que algunos dicen que está muy atrasado, dado que la última vez que la NASA envió una sonda al planeta fue en 1989. Schulze-Makuch dice que está completamente dentro del ámbito de posibilidades de hacer una misión de retorno de muestras atmosféricas, enviando una nave espacial para que atraviese las nubes y recoja gas y partículas para traerlas de vuelta a la Tierra.
Naves espaciales para explorar la supeferfice venusiana
Se están revisando varias misiones propuestas, incluido un concepto elaborado de naves espaciales múltiples dirigido por Gilmore de la Universidad Wesleyan, que será evaluado por la comunidad científica planetaria al establecer sus prioridades para la próxima década de exploración del sistema solar. El concepto de Gilmore incluye varias órbitas y un globo que estudiaría de cerca la atmósfera venusina y buscaría señales de vida.
En el horizonte más inmediato, una misión más pequeña para estudiar la atmósfera profunda de Venus, llamada DAVINCI+, es una de las cuatro finalistas en el concurso del programa Discovery de la NASA. La próxima selección de misiones está programada para el 2021.
«Venus es un sistema tan complejo y asombroso, y no lo entendemos. Y es otra Tierra. Probablemente tuvo un océano durante miles de millones de años, y está justo ahí. Es sólo cuestión de ir», dice Gilmore. «Tenemos la tecnología ahora mismo para entrar en la atmósfera de Venus. Se puede hacer».
Recursos bibliográficos:
Greaves, J.S., Richards, A.M.S., Bains, W. et al. Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Nat Astron (2020). https://doi.org/10.1038/s41550-020-1174-4
Agencia Sinc.
The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life: A Proposed Life Cycle for Persistence of the Venusian Aerial BiosphereSara Seager, Janusz J. Petkowski, Peter Gao, William Bains, Noelle C. Bryan, Sukrit Ranjan, and Jane Greaves
