¿Vida en Venus? Todo lo que debes saber …
The New York Times(S.Stirone/K.Chang/D.Overbye)/National Geographic(S.Alcalde) — En lo más alto de la atmósfera tóxica del planeta Venus, los astrónomos de la Tierra han descubierto señales de lo que podría ser vida.
Si este descubrimiento se confirma con más observaciones telescópicas y futuras misiones espaciales, los científicos podrían desviar la mirada hacia uno de los objetos más brillantes del cielo nocturno. Venus, llamado así por la diosa romana de la belleza, arde a temperaturas de cientos de grados y está cubierto de nubes que contienen gotas de ácido sulfúrico corrosivo. Pocos se han fijado en ese planeta rocoso como un hábitat donde pudiera existir vida.
Más bien, durante décadas, los científicos han buscado vida en otras partes, usualmente enfocándose en Marte y, recientemente, en Europa, Encélado y otras lunas glaciales de planetas gigantescos.
Los astrónomos, quienes informaron sobre el hallazgo en un par de artículos publicados el lunes, no han recolectado especímenes de microbios venusinos, ni tampoco han tomado ninguna foto de ellos. Sin embargo, con telescopios poderosos, han detectado un químico —fosfina— en la espesa atmósfera de Venus. Después de muchos análisis, los científicos afirman que solo una forma de vida actual puede explicar la fuente del químico.
Algunos investigadores cuestionan esta hipótesis y en cambio sugieren que el gas podría ser producto de un proceso geológico o atmosférico inexplicable en un planeta que sigue siendo misterioso. Pero el hallazgo también alentará a algunos científicos planetarios a preguntar si la humanidad ha ignorado un planeta que en algún momento pudo parecerse más a la Tierra que cualquier otro astro en nuestro sistema solar.
“Este es un hallazgo increíble y ‘salió de la nada’”, comentó Sara Seager, científica planetaria del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por su sigla en inglés), quien comparte la autoría de uno los artículos (uno se publicó en Nature Astronomy y el otro en la revista Astrobiology). “En definitiva suscitará más investigaciones sobre las posibilidades de que exista vida en la atmósfera de Venus”.
“Sabemos que es un descubrimiento extraordinario”, comentó Clara Sousa-Silva, astrofísica molecular de la Universidad de Harvard, quien ha concentrado sus investigaciones en la fosfina y también forma parte del grupo de autores de los ensayos. “No sabremos cuán extraordinario es si no regresamos a Venus”.
Sarah Stewart Johnson, científica planetaria y directora del Laboratorio Johnson Biosignatures en la Universidad de Georgetown, quien no participó en el estudio, dijo que “recientemente se ha hablado mucho sobre la fosfina como un gas que es una firma biológica en los exoplanetas”, refiriéndose a la búsqueda de vida en mundos que orbitan otras estrellas. “Es genial que se haya encontrado en Venus”.
Y añadió: “Venus ha sido ignorada por la NASA durante mucho tiempo. Es una verdadera lástima”.
David Grinspoon del Instituto de Ciencias Planetarias en Tucson, Arizona, no formó parte de la investigación pero durante mucho tiempo ha promovido la posibilidad de vida en las nubes de Venus, y dijo: “¡Esto es muy emocionante!”.
Según Grinspoon, hay que hacerle seguimiento a esta investigación porque “podría ser la primera observación que revele una biosfera extraterrestre y, además, estaría en el planeta más cercano a casa en todo el cosmos”.
Jim Bridenstine, el administrador de la NASA, dijo en Twitter: “Es momento de priorizar a Venus”.
Venus es uno de los objetos más hermosos en el cielo de la Tierra. Sin embargo, si se observa más de cerca, se vuelve menos encantador.
Venus, a menudo llamado el gemelo de la Tierra, tiene casi la misma masa de nuestro planeta. Muchos científicos creen que Venus alguna vez estuvo cubierto de agua y poseía una atmósfera donde pudo haber florecido la vida como la conocemos.
En los primeros días del sistema solar, la Tierra no era tan acogedora para los seres como nosotros. En ese entonces, había vida aquí, incluso toda una biósfera que no sobrevivió en el entorno rico en oxígeno que se desarrolló después. Además, casi de la misma manera en que la Tierra se volvió el hogar de las medusas, los helechos, los dinosaurios y el Homo sapiens con el tiempo, Venus se transformó en algo parecido a un infierno.
En la actualidad, el segundo planeta más cercano al Sol tiene una atmósfera asfixiada por dióxido de carbono en su forma gaseosa y temperaturas en la superficie que promedian más de 460 grados Celsius. La densa atmósfera de Venus ejerce una presión de más de 91 kilos por centímetro cuadrado en cualquier parte de la superficie. Esa cantidad es 90 veces el kilogramo por centímetro cuadrado al nivel del mar en la Tierra, o el equivalente a estar 914 metros bajo el agua en el océano.
Por lo tanto, no es un lugar que sea fácil de visitar o investigar, aunque eso no quiere decir que no se haya intentado. Los programas espaciales han puesto a prueba decenas de misiones robóticas en Venus, muchas de las cuales fueron parte de la serie Venera de la Unión Soviética. Sin embargo, el planeta se come el metal, pues en minutos derrite y aplasta cualquier nave espacial que haya tocado su superficie. De todos esos intentos, tan solo dos lograron captar directamente imágenes de la superficie del planeta.
Mientras que la parte congelada de Marte está rodeada de orbitadores y vigilada por vehículos exploradores de la NASA, solo hay una sonda que estudia a Venus, la solitaria nave espacial japonesa Akatsuki. Las misiones futuras al planeta siguen siendo meros conceptos.
Aunque la superficie de Venus es como un alto horno, una capa de nubes ubicada a tan solo 50 kilómetros por debajo de la parte más alta de su atmósfera puede alcanzar temperaturas mínimas de hasta 30 grados Celsius y tiene una presión similar a la del nivel del suelo en la Tierra. Muchos científicos planetarios, entre ellos Carl Sagan y Harold Morowitz, quienes propusieron la idea hace 53 años, han planteado la hipótesis de que podría haber vida allá.
Una foto sin fecha que proporcionó la NASA muestra a la Pioneer Venus Multiprobe antes de ser lanzada en 1978.
En junio de 2017, Jane Greaves, astrónoma de la Universidad de Cardiff en Gales, se dispuso a probar esa hipótesis por medio del Telescopio James Clerk Maxwell en Hawái, en busca de señales de varias moléculas de Venus. Diferentes especies de moléculas absorberán las ondas radiales que provienen de las nubes en distintas longitudes de onda particulares. Uno de los químicos fue la fosfina. Greaves no esperaba encontrarla.
“Me intrigó la idea de buscar fosfina, porque el fósforo podría ser una especie de prueba para determinar si hay vida”, comentó Greaves.
Los químicos compararon la fosfina con una pirámide: un átomo de fósforo encima de una base de tres átomos de hidrógeno. La nave espacial Cassini de la NASA la detectó en la atmósfera de Júpiter y Saturno. En ese escenario, según Sousa-Silva, la vida no es necesaria para formar la fosfina. La inmensidad del calor y las presiones pueden juntar a la fuerza los átomos de fósforo e hidrógeno para formar la molécula.
La fosfina parece una pirámide: un átomo de fósforo encima de una base de tres átomos de hidrógeno.
Sin embargo, según los investigadores, en planetas más pequeños y rocosos como la Tierra y Venus no hay suficiente energía para producir cantidades copiosas de fosfina de la misma manera. No obstante, hay algo que parece ser muy bueno para producirla: la vida anaeróbica, es decir, los organismos microbianos que no necesitan ni usan oxígeno.
En esos mundos, “hasta donde sabemos, solo la vida puede producir fosfina”, señaló Sousa-Silva, quien ha estudiado el gas desde hace tiempo, siguiendo la teoría que apunta a que una posible prueba de la existencia de vida en otras partes de la Vía Láctea es la emisión de fosfina en planetas rocosos que orbitan estrellas distantes.
Aquí en la Tierra, la fosfina se encuentra en nuestros intestinos, en las heces de los tejones y los pingüinos, y en algunos gusanos marinos de aguas profundas, así como otros entornos biológicos asociados con organismos anaeróbicos. El gas también es extremadamente venenoso. Los militares lo han empleado para crear armas químicas, y se utiliza como pesticida en las granjas. En la serie de televisión Breaking Bad, el personaje principal, Walter White, lo usa para matar a dos rivales.
Sin embargo, los científicos todavía no explican cómo lo producen los microbios de la Tierra.
“No se sabe mucho de dónde proviene, cómo se forma, y ese tipo de cosas”, mencionó Matthew Pasek, geocientífico de la Universidad del Sur de Florida en Tampa. “Lo hemos visto asociado con el lugar donde están los microbios, pero no hemos visto que un microbio lo haga, lo cual es una diferencia sutil, pero importante”.
Sousa-Silva quedó sorprendida cuando Greaves dijo que había detectado fosfina.
“Pienso mucho en ese momento, porque me tomó unos minutos considerar qué estaba pasando”, mencionó.
Si de verdad hubiera fosfina en Venus, no podría haber otra explicación obvia más que la vida anaeróbica, según Sousa-Silva.
“Lo que encontremos de manera circunstancial también tiene una relación lógica con lo que sabemos de termodinámica”, señaló.
Esta vez, vieron que todas las señales apuntaban a la fosfina, y en grandes cantidades, de 5 a 20 partes por mil millones. Aunque esas cifras pueden parecer pequeñas, es una cantidad miles de veces mayor a la encontrada en la atmósfera de la Tierra.
Sousa-Silva, Greaves y sus colegas habían planeado completar las observaciones telescópicas adicionales a principios de este año. Pero la pandemia de coronavirus y el tiempo limitado de Venus sobre el horizonte interfirieron con sus planes para reunir más evidencias, dejando muchas preguntas sin respuesta.
“El hallazgo en sí mismo es asombroso”, dijo Paul Byrne, científico planetario de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh, quien no participó en la investigación. Y sostuvo que aunque era “escéptico ante la posibilidad de que sea la vida, no tengo una mejor explicación para lo que es”.
El equipo ha dedicado un año de simulaciones computarizadas a la recreación del ambiente venusino para poner a prueba diferentes explicaciones sobre la fuente y abundancia de la fosfina.
“La luz descompone la fosfina de manera constante, así que se debe reponer continuamente”, mencionó William Bains, bioquímico del MIT y coautor de los artículos.
La actividad volcánica y los relámpagos de Venus no bastarían para que haya más de esta fosfina que desaparece constantemente, de acuerdo con los modelos de los investigadores. No obstante, los seres vivos podrían emitir suficiente gas.
“Lo que hemos hecho es descartar todas las otras fuentes de fosfina que no sean seres vivos”, señaló Bains.
Otros científicos planetarios argumentan que no se puede descartar un origen no biológico.
“A pesar de especulaciones previas (en su mayor parte de los mismos autores), esto difícilmente se puede considerar como una firma biológica”, mencionó en un correo electrónico Gerald Joyce, biólogo del Instituto Salk de California, quien ha experimentado con la creación de vida en un laboratorio. En su propio artículo, Joyce hizo notar que los investigadores escribieron que “la detección de fosfina no es una prueba contundente de vida, sino tan solo de una química anómala y sin explicación”.
James Kasting, un geocientífico y experto en habitabilidad planetaria de la Universidad Estatal de Pensilvania en State College, expresó una precaución similar y dijo que: “El modelo de composición atmosférica que muestran es, en el mejor de los casos, incompleto”.
El hallazgo forma parte de una historia de detecciones de gases en otros mundos que pueden ser subproductos de la vida. Pero estos gases, como las emanaciones de metano y oxígeno en Marte, también pueden ser producidos por reacciones químicas que no involucran vida en absoluto. Hasta ahora, estas señales han sido intrigantes, pero no son una prueba convincente de vida extraterrestre.
Aunque hay pocas personas que dudan de la presencia de esta fosfina en Venus, ¿qué tipo de vida tendría que haber en las nubes de Venus para producir el gas?
Estos seres vivos tuvieron que haber evolucionado para sobrevivir en un ambiente tan ácido, tal vez con capas protectoras exteriores similares a las de los organismos microscópicos de los entornos más extremos de la Tierra.
En un artículo publicado en agosto, Seager y sus colegas sugirieron que los microbios que vuelan en lo más alto de las corrientes de aire, llamadas ondas de gravedad, podían vivir, metabolizar y reproducirse dentro de gotas de ácido sulfúrico y agua. Y, debido a la cantidad de gas que se produce, la población de estos microbios sería abundante.
En cuanto a cómo llegaron los microbios ahí, según Seager, la suposición más probable es que se hayan originado en la superficie hace unos 700 millones de años, cuando Venus tenía océanos, pero se vieron obligados a migrar a los cielos cuando se secó el planeta.
Además, nadie sabe si los microbios, en caso de ser reales, están basados en un ADN parecido al nuestro o algo completamente distinto.
“Cuando se busca vida en otras partes, es difícil no ser geocéntrico”, comentó Sousa-Silva. “Porque solo tenemos ese punto de observación”.
Antes de echar a volar la imaginación, los investigadores quieren recabar más datos telescópicos, y poner a prueba y desafiar sus modelos. Las misiones espaciales robóticas a Venus también podrían ayudar al progreso de la investigación.
La agencia espacial de la India ha propuesto una misión, en los próximos años, al igual que Rocket Lab, una empresa privada de cohetes.
Y la NASA, que se ha negado a financiar varias misiones a Venus en las últimas décadas, anunció en febrero que consideraría un par de naves espaciales propuestas entre los cuatro finalistas que compiten por una ronda de financiación.
“Muchos científicos no se imaginaron que Venus sería una parte importante de esta discusión. Pero, al igual que sucede con un número cada vez mayor de cuerpos planetarios, Venus está demostrando que es un lugar emocionante de descubrimientos”.
Reportaje: Qué sabemos sobre los indicios de vida en Venus
Polo Norte de Venus
La misión espacial Magallanes, que orbitó Venus entre 1990 y 1994 pudo penetrar a través de las espesas nubes del planeta y construir esta imagen. Aunque el tamaño y la masa del planeta son similares a los de la Tierra, los elevados niveles de dióxido de carbono de la atmósfera son responsables de las elevadas temperaturas superficiales, de unos 400 ºC, suficientes como para derretir el plomo.
El artículo Phosphine gas in the cloud decks of Venus publicado recientemente en la revista Nature Astronomy afirmaba que se había detectado en la atmósfera de Venus un compuesto químico llamado fosfina en cantidades muy superiores a las presentes en nuestro planeta. Los autores llegaron a la conclusión de que su origen podría deberse a motivos biológicos después de realizar simulaciones sobre posibles alternativas. Pero eso no significa que se haya encontrado vida, ni siquiera que pueda llegar a encontrarse. Ignasi Ribas, director del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) e investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE) perteneciente al CSIC, nos responde a algunas preguntas sobre este hallazgo controvertido.
National Geographic: ¿Qué es la fosfina?
Ignasi Ribas: La fosfina o fosfano es una molécula sencilla, de fórmula química PH3, compuesta por un átomo de fósforo y tres de hidrógeno. En nuestro planeta, las reacciones químicas que dan lugar a la fosfina son de dos tipos: o bien se trata de procesos industriales generados por los humanos -y por tanto no naturales- o se produce en reacciones relacionadas con la química de la vida, concretamente al metabolismo de bacterias anaeróbicas (aquellas habitan en entornos sin oxígeno).
NG: ¿Qué ha demostrado exactamente el estudio publicado en Nature Astronomy?
El estudio ha utilizado observaciones realizadas con dos radiotelescopios que sugieren la existencia de la fosfina en la atmósfera de Venus, las cuales indican una absorción a una longitud de onda de 1,1 milímetros que estaría producida por la fosfina y que indicaría una abundancia de 20 moléculas de este gas por cada mil millones de moléculas de atmósfera. A pesar de parecer una abundancia muy pequeña, es mil veces mayor de que la que se da a la atmósfera de la Tierra. Por ahora, estos niveles resultan inexplicables con los conocimientos que tenemos de la química a la atmósfera de Venus. Es por eso que los autores no descartan que el origen sea la vida.
Además, ya en la década de 1960 se había sugerido que la atmósfera de Venus, situada a una altura de unos 50 kilómetros, podría tener las condiciones ambientales más adecuadas para la vida, contrariamente a la superficie, que es totalmente inhóspita. Aun así, evidentemente, antes de llegar a esta afirmación habría que descartar cualquier otra explicación sobre posibles efectos naturales abióticos.
NG. ¿La detección de fosfina a la atmósfera de Venus explica por sí mismo la probable existencia de vida?
Rotundamente, no. La existencia de vida en la atmósfera de Venus es una de las posibles explicaciones, y por ahora no ha podido ser descartada. Se han descartado otras muchas relacionadas con reacciones químicas conocidas, puesto que ninguna de ellas explica este fenómeno. Pero tenemos un gran desconocimiento de los procesos que tienen lugar en la atmósfera de Venus, y en particular sobre cómo funciona la química en un entorno en el que existen niveles de radiación ultravioleta más alta que la Tierra y lleno de gotitas de elementos condensados que pueden producir reacciones a su superficie. En este sentido, serán necesarias muchas pruebas adicionales para confirmar o refutar la hipótesis de la existencia de vida en Venus.
NG: ¿Se podría concluir, pues, que hay vida en Venus? En caso contrario, cómo podríamos confirmarlo?
Todavía no se puede concluir nada todavía sobre la existencia de vida en Venus. Es una posibilidad que está abierta pero lejos de ser probada. Por una posible confirmación hacen falta dos pasos.
- Primero, se tiene que validar que las observaciones hechas por los autores indiquen la presencia de fosfina, y no de otro compuesto. Por eso hay que encontrar más “líneas espectrales”, que son estas zonas en el espectro de Venus donde la luz se absorbe más debido a la presencia de esta molécula. Probablemente este paso se podrá hacer en poco tiempo.
- Pero el segundo, y mucho más complicado, es descartar cualquier origen no biológico de la presencia de fosfina en Venus. Como que hay que descartar todas las otras posibles explicaciones, siempre puede quedar cierta duda para hacer la afirmación categórica de la presencia de vida. Es posible que la confirmación o refutación definitiva provenga de alguna misión que tome muestras de la misma atmósfera in situ y que las analice para averiguar si la vida está presente. Eso es algo que no será rápido ni sencillo, podría tardar un decenio.
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