Los astrónomos han descubierto 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 las nubes altas en Venus podrían ofrecer un hogar para los microbios, que flotan libres de la superficie abrasadora, pero necesitan tolerar una acidez muy alta. La detección de fosfina podría apuntar a tal 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 Observatorio de Asia Oriental, 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 Observatorio Europeo Austral (ESO) es socio. Ambas instalaciones observaron Venus en una longitud de onda de aproximadamente 1 milímetro, mucho más largo de lo que el ojo humano puede ver; solo los telescopios a gran altura 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 podrían provenir de procesos naturales no biológicos en el planeta. Algunas ideas incluían la luz del sol, los minerales lanzados hacia arriba desde la superficie, los volcanes o los relámpagos, pero ninguno de estos podría producir nada cerca de ellos. Se descubrió que estas fuentes no biológicas producen como máximo 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, en última instancia, expulsan fosfina. Cualquier organismo en Venus probablemente será muy diferente a sus primos terrestres, pero ellos 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 realizar observaciones de seguimiento mientras Venus estaba 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, descubrimos 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 Tecnológico de Massachusetts en los Estados Unidos, ha investigado la fosfina como un gas "biofirma" de la 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 nubes de 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 de hasta unos agradables 30 grados Celsius, son increíblemente ácidas (alrededor del 90% de ácido sulfúrico), lo que plantea problemas importantes para los microbios que intentan 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. Confirmando la existencia de La 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 la Tierra. "
Más observaciones de Venus y de planetas rocosos fuera de nuestro Sistema Solar, incluso con el próximo Extremely Large Telescope 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" que aparecerá en Nature Astronomy .
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 de Tierra, Ciencias 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 de Astrofísica y Ciencias Atmosféricas, Kyoto Sangyo University, 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 el Observatorio Real de 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), Per Friberg (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 Astrobiology en agosto de 2020. Otro estudio relacionado realizado por algunos de los mismos autores, "La fosfina como gas de firma biológica en atmósferas de exoplanetas", se publicó en Astrobiology en enero de 2020.
Fuente y enlace a la investigación:
Jane S. Greaves, Anita MS Richards, William Bains, Paul B. Rimmer, Hideo Sagawa, David L. Clements, Sara Seager, Janusz J. Petkowski, Clara Sousa-Silva, Sukrit Ranjan, Emily Drabek-Maunder, Helen J. Fraser , Annabel Cartwright, Ingo Mueller-Wodarg, Zhuchang Zhan, Per Friberg, Iain Coulson, E'lisa Lee, Jim Hoge. Gas fosfina en las cubiertas de nubes de Venus . Nature Astronomy , 14 de septiembre de 2020
Sara Seager, Janusz J. Petkowski, Peter Gao, William Bains, Noelle C. Bryan, Sukrit Ranjan, Jane Greaves. 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 . Astrobiology, , 2020
Clara Sousa-Silva, Sara Seager, Sukrit Ranjan, Janusz Jurand Petkowski, Zhuchang Zhan, Renyu Hu, William Bains. Fosfina como gas de firma biológica en atmósferas de exoplanetas . Astrobiology, , 2020
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 podrían provenir de procesos naturales no biológicos en el planeta. Algunas ideas incluían la luz del sol, los minerales lanzados hacia arriba desde la superficie, los volcanes o los relámpagos, pero ninguno de estos podría producir nada cerca de ellos. Se descubrió que estas fuentes no biológicas producen como máximo 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, en última instancia, expulsan fosfina. Cualquier organismo en Venus probablemente será muy diferente a sus primos terrestres, pero ellos 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 realizar observaciones de seguimiento mientras Venus estaba 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, descubrimos 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 Tecnológico de Massachusetts en los Estados Unidos, ha investigado la fosfina como un gas "biofirma" de la 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 nubes de 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 de hasta unos agradables 30 grados Celsius, son increíblemente ácidas (alrededor del 90% de ácido sulfúrico), lo que plantea problemas importantes para los microbios que intentan 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. Confirmando la existencia de La 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 la Tierra. "
Más observaciones de Venus y de planetas rocosos fuera de nuestro Sistema Solar, incluso con el próximo Extremely Large Telescope 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" que aparecerá en Nature Astronomy .
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 de Tierra, Ciencias 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 de Astrofísica y Ciencias Atmosféricas, Kyoto Sangyo University, 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 el Observatorio Real de 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), Per Friberg (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 Astrobiology en agosto de 2020. Otro estudio relacionado realizado por algunos de los mismos autores, "La fosfina como gas de firma biológica en atmósferas de exoplanetas", se publicó en Astrobiology en enero de 2020.
Fuente y enlace a la investigación:
Jane S. Greaves, Anita MS Richards, William Bains, Paul B. Rimmer, Hideo Sagawa, David L. Clements, Sara Seager, Janusz J. Petkowski, Clara Sousa-Silva, Sukrit Ranjan, Emily Drabek-Maunder, Helen J. Fraser , Annabel Cartwright, Ingo Mueller-Wodarg, Zhuchang Zhan, Per Friberg, Iain Coulson, E'lisa Lee, Jim Hoge. Gas fosfina en las cubiertas de nubes de Venus . Nature Astronomy , 14 de septiembre de 2020
Sara Seager, Janusz J. Petkowski, Peter Gao, William Bains, Noelle C. Bryan, Sukrit Ranjan, Jane Greaves. 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 . Astrobiology, , 2020
Clara Sousa-Silva, Sara Seager, Sukrit Ranjan, Janusz Jurand Petkowski, Zhuchang Zhan, Renyu Hu, William Bains. Fosfina como gas de firma biológica en atmósferas de exoplanetas . Astrobiology, , 2020
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