Posible señal de vida en Venus despierta un acalorado debate

Algo letal podría estar flotando por las nubes que cubren Venus: un gas oloroso e inflamable denominado fosfina que aniquila a las formas de vida que necesitan oxígeno para sobrevivir. Aunque, irónicamente, los científicos que hoy anunciaron haber observado este nocivo gas en la atmósfera venusiana dicen que podría ser una evidencia tentadora -y controvertida- de vida en el planeta vecino.

Por lo que sabemos, en los planetas rocosos como Venus y la Tierra, solamente la vida (ya sea humana o microbiana) puede crear fosfina. Utilizado como arma química durante la Primera Guerra Mundial, el gas fosfina todavía se fabrica como fumigante agrícola, se usa en la industria de semiconductores y es un repugnante subproducto de los laboratorios de metanfetaminas. Pero algunas especies de bacterias anaerobias (organismos que viven en los ambientes privados de oxígeno de los basureros, los pantanos y hasta en las vísceras de los animales) también pueden elaborar fosfina naturalmente.

A principios de este año, los investigadores dedujeron que hallar el químico en otros planetas terrestres podría indicar la presencia de metabolismos alienígenas, y sugirieron apuntar los telescopios más agudos del futuro a los exoplanetas más remotos para explorar sus atmósferas en busca de señales del gas.

Ahora, los astrónomos informan, en la revista Nature Astronomy, que es probable que hayamos encontrado signos de fosfina en el planeta vecino.

“Me volví loca inmediatamente, por supuesto. Supuse que era un error, pero quería que no lo fuera con todo mi ser”, señala Clara Sousa-Silva, coautora del estudio e investigadora posdoctoral del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por su sigla en inglés) que, inicialmente, identificó a la fosfina como un posible indicio biológico.

Dicho sencillamente, la fosfina no debería estar en la atmósfera venusiana. Es extremadamente difícil de producir y la química en las nubes debería destruir la molécula antes de que se acumule en las cantidades observadas. Pero es demasiado pronto para concluir que hay vida más allá de los límites de la Tierra. Los científicos advierten que la detección, en sí misma, necesita verificarse, dado que la huella de fosfina descrita en el estudio podría ser una señal falsa introducida por los telescopios o por el procesamiento de datos.

“Es tremendamente emocionante, y tenemos un tipo de respuesta obligatoria ya que nos preguntamos primero si el resultado es real”, señala David Grinspoon del Instituto de ciencias planetarias. “Cuando alguien aparece con una observación extraordinaria que no se ha hecho antes, te preguntas si pudo haber hecho algo mal”.

Pero si la fosfina realmente está flotando en la cubierta de nubes de Venus, su presencia sugiere una de dos posibilidades intrigantes: que las formas de vida alienígenas están hábilmente uniendo átomos fosforosos y de hidrógeno, o que una química completamente imprevista está elaborando fosfina en ausencia de vida.

Vida en un “maldito infierno”

Hace tiempo que Venus, el segundo mundo desde el Sol, ha sido considerado el gemelo de la Tierra. Es casi del mismo tamaño que nuestro hogar, y posee una gravedad y una composición similar. Por siglos, los seres humanos optimistas pensaron que su superficie podía estar cubierta de océanos, vegetación frondosa y ecosistemas verdes, lo que sería el segundo oasis para la vida en el sistema solar.

Luego, la realidad se interpuso.

Las primeras observaciones de la ciencia para el planeta vecino revelaron que es una amenaza y que podría matar a los terrícolas de muchas maneras. Su superficie puede alcanzar unos sofocantes 482,2 grados Celsius. Metidas debajo de alrededor de 104,7 kilómetros de nubes y bruma, aquellas rocas rostizadas están sofocándose bajo una cantidad de presión aplastante, 90 veces más de lo que se siente en la superficie de la Tierra. Además, la atmósfera del planeta está compuesta, principalmente, de dióxido de carbono, poblado por nubes de ácido sulfúrico.

Aun así, los científicos han considerado, por 60 años, la posibilidad de que pueda existir vida en la cubierta de nubes de Venus, tal vez floreciendo en donde las condiciones son un poco más amigables.

“Aunque las condiciones de la superficie de Venus hacen que la hipótesis de vida sea inverosímil, las nubes de Venus son una historia completamente diferente”, escribieron allá por 1967 Carl Sagan y Harold Morowitz en la revista Nature.

A pesar del ácido, las nubes tienen los ingredientes básicos para la vida como la conocemos: luz solar, agua y moléculas orgánicas. Y, cerca de la mitad de la capa de nubes, las temperaturas y las presiones son bastante similares a las de la Tierra. “Es un clima templado, con todas esas cosas sabrosas para comer”, dice Martha Gilmore, científica planetaria de la Universidad Wesleyan y líder de una misión sugerida a Venus, sobre moléculas en el aire del planeta que los microbios podrían metabolizar.

Las primeras observaciones del planeta revelan que las partes de su atmósfera absorben más luz ultravioleta de la esperada, una anomalía que los científicos creen podría ser el trabajo de microbios aéreos. Aunque es más probable que el fenómeno se deba a la presencia de componentes con azufre, un grupo de científicos ha desarrollado teorías sobre la posibilidad de venusianos aéreos, y diseñó escenarios en los que los microbios podrían metabolizar compuestos con azufre, permanecer a flote entre las nubes constantes y hasta desarrollar ciclos de vida activados por periodos de inactividad en alturas variables.

“Cuando comencé a hablar de ello, había mucha resistencia, principalmente porque es un ambiente severamente ácido”, cuenta Grinspoon, que ha impulsado la idea de vida en la nube de Venus desde mitad de la década de 1990.

Pero todo lo que hemos aprendido sobre la vida en la Tierra sugiere que se moverá a cada recoveco disponible. Aquí, encontramos microbios desarrollándose en ambientes hostiles y corrosivos como fuentes termales y campos volcánicos. También sabemos que los microbios regularmente se suben a las partículas de las nubes, y los científicos han encontrado organismos volando a más de 9,6 kilómetros por encima del Caribe. Las nubes son efímeras en la Tierra, así que es poco probable que apoyen ecosistemas permanentes, pero, en Venus, los días nublados están en el pronóstico por millones o hasta miles de millones de años.

“En Venus, ese charco nunca se seca”, dice Grinspoon. “Las nubes son continuas y gruesas, y abarcan todo el planeta”.

Aunque, hoy en día, Venus es un mundo achicharrante, las observaciones sugieren que, alguna vez, tuvo un océano de agua líquida. Durante gran parte de su historia, Venus podría haber sido igual de habitable que la Tierra, hasta que, en algún momento en los últimos miles de millones de años, los gases de efecto invernadero transformaron al planeta de un oasis a una trampa mortal. Tal vez, a medida que la superficie ardiente se volvía cada vez menos hospitalaria, las formas de vida migraron a las nubes para evitar cierta extinción.

Es probable que cualquier tipo de vida que haya ahí hoy sea “un vestigio de una antigua biosfera más dominante”, dice Penelope Boston, astrobióloga de la NASA que se especializa en estudiar los microbios en lugares inusuales de la Tierra. Aunque descree. “Creo que es un maldito infierno hoy, ¿así que cuánto de esa señal antigua podría haberse retenido?”.

El gas letal de vida

En junio de 2017, Jane Greaves de la Universidad Cardiff y sus colegas echaron un vistazo a Venus usando el telescopio James Clerk Maxwell, que escanea el cielo en ondas de radio desde su posición elevada en Mauna Kea, Hawái. Buscaban gases o moléculas inusuales que podrían ser biológicas en origen. Entre los indicios que divisaron estaba el gas fosfina, una molécula piramidal compuesta por tres átomos de hidrógeno unidos a un único átomo de fósforo.

Poco después, Greaves se puso en contacto con Sousa-Silva, que pasó su escuela de posgrado trabajando sobre si el gas fosfina podría ser un indicio biológico extraterrestre viable. Había concluido que la fosfina podía ser uno de los faros de la vida, aunque, paradójicamente, es letal para todo ser en la Tierra que necesite oxígeno para sobrevivir.

“Me fascinaba la macabra naturaleza del gas fosfina en la Tierra”, señala. “Es una máquina de matar... y casi un indicio biológico romántico porque era una señal de muerte”.

En 2019, Greaves, Sousa-Silva, y sus colegas continuaron la observación inicial de la fosfina usando ALMA, un conjunto de telescopios en una meseta alta chilena. ALMA, que es más sensible que el telescopio de Hawái, también observa el cielo en frecuencias de radio, y puede detectar la energía emitida y absorbida por cualquier molécula de fosfina en la atmósfera venusiana.

El equipo detectó fosfina nuevamente. Esta vez, los científicos pudieron reducir la señal de la molécula a latitudes ecuatoriales y a una altitud entre 51,4 a 59,5 kilómetros, donde las temperaturas y las presiones no son tan duras para la vida como la conocemos. En base a la fuerza de la señal, el equipo calculó que la abundancia de la fosfina es, aproximadamente, 20 partes por mil millones, o, al menos, mil veces más que lo que encontramos en la Tierra.

En el sistema solar exterior, la fosfina se crea en las profundidades del interior de Júpiter y Saturno. Cerca de los centros de los planetas gigantes, las temperaturas y las presiones son lo suficientemente extremas como para elaborar la molécula, que luego se eleva hacia la atmósfera. Pero, en los planetas rocosos, donde las condiciones son significativamente menos extremas, no hay manera conocida de elaborar fosfina en ausencia de vida; simplemente, es demasiado demandante energéticamente. En otras palabras, si la observación de fosfina en Venus es correcta, algo debe reabastecer continuamente la molécula en la atmósfera del planeta.

“La vida es la única cosa que pondría energía para crear moléculas”, explica Sousa-Silva. “De otro modo, en el universo, la química solo sucede cuando es energéticamente favorable”.

El astrobiólogo Dirk Schulze-Makuch de la Universidad técnica de Berlín, que ha considerado la vida venusiana en las nubes, concuerda en que es posible una explicación biológica para la fosfina, pero cree que otras desconocidas reacciones químicas geológicas o provocadas por la luz podrían ser responsables por la señal. “Venus sigue siendo, básicamente, un planeta alienígena”, menciona. “Hay un montón de cosas que no comprendemos”.

El equipo de estudio se propuso determinar si la fosfina podría haberse elaborado en Venus en ausencia de biología. Entre los escenarios que los científicos investigaron estaban las liberaciones volcánicas, los relámpagos intensos, las placas tectónicas friccionándose unas con otras, la lluvia de bismuto y el polvo cósmico. En base a los cálculos del equipo, ninguno de esos eventos podría producir la molécula con tanta abundancia.

“Sea vida o no, tiene que ser un mecanismo realmente exótico”, señala Sousa-Silva. “Algo inusual está sucediendo”.

Volver a Venus

John Carpenter, científico del observatorio ALMA, sigue escéptico sobre la realidad de las observaciones de fosfina. La señal es vaga y el equipo necesitó realizar una cantidad grande de procesamiento para sacarla de los datos que les dieron los telescopios. Carpenter dice que ese procesamiento podría haber regresado una señal artificial en la misma frecuencia que el gas fosfina. También observa que el estándar para la identificación molecular remota incluye detectar huellas múltiples para la misma molécula, que apareció en frecuencias distintas en el espectro electromagnético. Eso es algo que el equipo todavía no ha hecho con la fosfina.

“Dieron los pasos correctos para verificar la señal, pero todavía no me convence de que sea real”, explica Carpenter. “Si es real, es un buen resultado, pero necesita seguimiento para que se vuelva realmente convincente”.

Sousa-Silva concuerda en que el equipo necesita confirmar la detección de fosfina encontrando huellas adicionales en otras longitudes de onda. Ella y sus colegas habían planificado dichas observaciones usando el Observatorio estratosférico para la astronomía infrarroja (SOFIA, por su sigla en inglés), un telescopio montado en un avión y, el Telescopio infrarrojo de la Nasa en Hawái. Pero la COVID-19 se interpuso en el camino y los intentos del equipo quedaron en espera.

“Me decepciona no tener esta prueba”, señala Sousa-Silva.

Aun así, Sanjay Limaye, científico planetario de la Universidad de Wisconsin-Madison, indica que el descubrimiento es lo suficientemente emocionante como para continuar investigando, y, preferentemente, desde una posición estratégica aún más cercana. “Me intriga que pueda señalar algo extraño en la atmósfera de Venus, ¿pero es química exótica, o vida?”, se pregunta. “Necesitamos explorar y averiguarlo”.

Es probable que la detección incierta de la fosfina alimente ideas de un regreso a Venus— un viaje que, algunos dicen, está pendiente desde hace mucho, dado que la última vez que la NASA envió una sonda al planeta fue en 1989. Schulze-Makuch dice que hacer una misión atmosférica de muestra-regreso se encuentra completamente dentro del reino de las posibilidades: es enviar una nave espacial a que baje en picada por las nubes, y recolecte gas y partículas para traerlas a la Tierra.

Se están revisando varias misiones sugeridas, entre ellas una multinave espacial compleja, un concepto liderado por Gilmore de la Universidad Wesleyan, que será evaluado por la comunidad científica planetaria dado que establece las prioridades de la exploración del sistema solar para la década siguiente. El concepto de Gilmore incluye varios orbitadores y un globo que estudiaría de cerca la atmósfera venusiana y buscaría señales de vida.

En el horizonte más inmediato, una misión más pequeña para estudiar la atmósfera profunda de Venus, denominada DAVINCI+, es una de las cuatro finalistas del programa Discovery de la NASA. La próxima selección de misión está programada para 2021.

“Venus es un sistema tan complejo y sorprendente, y no lo entendemos. Y es otra tierra. Probablemente tuvo un océano por miles de millones de años, y está ahí. Se trata solo de ir”, indica Gilmore. “Hoy tenemos la tecnología para entrar en la atmósfera de Venus. Puede hacerse”.