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Ciencia

¿Hay vida en las nubes de Venus? Un debate que divide a los científicos

Una investigación señaló que era posible. Pero cinco meses después, tras giros inesperados y dudas persistentes, los científicos no están muy seguros de qué pasa allí.

Un equipo de astrónomos hizo una relación de gran impacto hace unos meses. Dijeron que habían descubierto pruebas convincentes que apuntaban a la vida flotando en las nubes de Venus.

De ser cierto, sería asombroso. La gente ha mirado el cosmos durante mucho tiempo y se ha preguntado si hay algo vivo ahí fuera. Si una respuesta afirmativa aparece en el planeta en la órbita próxima a la de la Tierra, sugeriría que la vida no es rara en el universo, sino un lugar común.

Los astrónomos, dirigidos por Jane Greaves de la Universidad de Cardiff en Gales, no pudieron ver venusinas microscópicas con sus telescopios en la Tierra. Más bien, en un artículo publicado en la revista Nature Astronomy, informaron sobre la detección de una molécula llamada fosfina y dijeron que no podían encontrar una explicación plausible de cómo podría formarse allí, excepto como producto de desecho de los microbios.

Cinco meses después, tras giros inesperados y dudas persistentes, los científicos no están muy seguros de qué hacer con los datos y qué podrían significar. Podría impulsar un renacimiento en el estudio de Venus, que en gran medida se ha pasado por alto durante décadas. Podría apuntar a vulcanismo exótico y nuevos acertijos geológicos. De hecho, podrían ser extraterrestres. O podría no ser nada en absoluto.

El doctor Greaves y sus colegas están seguros sobre sus hallazgos incluso cuando han reducido sus estimaciones de la cantidad de fosfina que creen que hay. “Estoy muy seguro de que hay fosfina en las nubes”, dijo Greaves.

Clara Sousa-Silva, científica investigadora del Centro de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, y una de las autoras del artículo de Nature Astronomy, dijo: “Creo que el equipo en general todavía se siente bastante seguro de que es la fosfina, que la señal es real y que no hay explicaciones abióticas reales”.

Pero el Dr. Sousa-Silva agregó que “hay mucha incertidumbre en todos nosotros”.

En el círculo más amplio de científicos planetarios, muchos son escépticos, si no incrédulos. Algunos piensan que la señal es solo un movimiento de ruido, o que podría explicarse por el dióxido de azufre, una sustancia química que se sabe que se encuentra en la atmósfera de Venus. Para ellos, hasta ahora no hay evidencia convincente de fosfina, y mucho menos de microbios que la producirían.

Una vista de Venus, a la izquierda, tomada el año pasado por Atacama Large Millimeter / submillimeter Array en Chile. Derecha, otra fotografía reciente de Venus, tomada por la misión BepiColombo en su camino a Mercurio en octubre. Foto: Observatorio Europeo Austral, izquierda; Agencia Espacial Europea, vía Associated Press / NYT

Una vista de Venus, a la izquierda, tomada el año pasado por Atacama Large Millimeter / submillimeter Array en Chile. Derecha, otra fotografía reciente de Venus, tomada por la misión BepiColombo en su camino a Mercurio en octubre. Foto: Observatorio Europeo Austral, izquierda; Agencia Espacial Europea, vía Associated Press / NYT

“Sea lo que sea, será débil”, dijo Ignas Snellen, astrónomo de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, que se encuentra entre los escépticos. Si la señal es débil, dijo, “no está claro si es real y, si es real, si será fosfina o no”.

El debate podría persistir, sin resolverse, durante años, al igual que las reclamaciones disputadas del pasado sobre evidencia de vida en Marte.

“Cuando salió la observación, pensé, ‘Oh, eso es interesante’”, dijo Martha S. Gilmore, profesora de geología en la Universidad Wesleyan en Middletown, Connecticut. El Dr. Gilmore es el investigador principal de un estudio que ha propuesto a la NASA una ambiciosa misión robótica “insignia” a Venus que incluiría una aeronave volando a través de las nubes durante 60 días.

“Creo que somos escépticos”, dijo el Dr. Gilmore. “Pero personalmente no siento todavía que querramos descartar esta observación en absoluto”.

La superficie de Venus hoy es un lugar infernal donde las temperaturas superan los 800 grados Fahrenheit. Pero al principio de la historia del sistema solar, podría haber sido mucho más parecido a la Tierra actual, con océanos y un clima moderado. En esta era temprana, Marte, que ahora es frío y seco, también parece haber tenido agua fluyendo por su superficie.

“Potencialmente, hace cuatro mil millones de años, teníamos entornos habitables en Venus, la Tierra y Marte, los tres“, dijo Dirk Schulze-Makuch, profesor de la Universidad Técnica de Berlín en Alemania. “Y sabemos que todavía hay una biosfera viable y próspera en nuestro planeta. Entonces, en Venus, hizo demasiado calor. En Marte, hizo demasiado frío “.

Pero la vida, una vez que surge, parece aguantar obstinadamente, sobreviviendo en entornos hostiles. “Podría tener potencialmente, en nichos ambientales, vida microbiana pendiente”, dijo el Dr. Schulze-Makuch.

Los subsuelos

Para Marte, algunos científicos creen que es posible que la vida persista hoy bajo tierra, en las rocas. Pero el subsuelo de Venus está demasiado caliente, dijo el Dr. Schulze-Makuch, quien hace dos décadas examinó si alguna parte de ese planeta todavía era habitable.

En cambio, dijo, la vida de Venus podría haberse movido hacia las nubes. Treinta millas más arriba son temperaturas de manga corta, alrededor de 85 grados Fahrenheit. Los microbios en esa parte de la atmósfera permanecerían en el aire a esa altitud durante varios meses, el tiempo más que suficiente para reproducirse y mantener una población viable.

Pero incluso las nubes no son un lugar sereno y benigno. Están llenos de gotas de ácido sulfúrico y bañados por la radiación ultravioleta del sol. Y es seco, con solo una pizca de agua, un ingrediente esencial para la vida tal como la conocemos.

Impresión de un artista de la misión Pioneer acercándose a Venus, izquierda; y una vista de Venus tomada por la nave espacial Pioneer en 1988. Foto: ARC / NASA, izquierda; Pionero / ARC / NASA

Impresión de un artista de la misión Pioneer acercándose a Venus, izquierda; y una vista de Venus tomada por la nave espacial Pioneer en 1988. Foto: ARC / NASA, izquierda; Pionero / ARC / NASA

Aún así, si ese era el entorno en el que los microbios de Venus tenían que sobrevivir, era posible que hubieran evolucionado para hacer precisamente eso.

La fosfina es una molécula simple: una pirámide de tres átomos de hidrógeno unidos a un átomo de fósforo. Pero se necesita una energía considerable para juntar los átomos, y las condiciones para tales reacciones químicas no parecen existir en la atmósfera de Venus.

La fosfina podría crearse en el calor y la presión aplastante del interior de Venus. Incluso con las cantidades más bajas de fosfina que ahora estima el grupo del Dr. Greaves, sería inesperado y sorprendente si las erupciones volcánicas de Venus resultaran ser tan violentamente voluminosas que arrojaron suficiente fosfina para ser detectadas donde el equipo del Dr. Greaves dijo que estaba: en las nubes, a más de 30 millas de altura.

“No podemos descartar fácilmente el vulcanismo para explicar esta nueva abundancia de fosfina más baja”, dijo Paul Byrne, profesor de ciencia planetaria en la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh, quien señaló las muchas incógnitas sobre el planeta y su sistema. “Probablemente no sea vulcanismo. Pero no podemos decirlo con certeza “.

La fosfina

En la Tierra, la fosfina es producida por microbios que prosperan sin oxígeno. Se encuentra en nuestros intestinos, en las heces de tejones y pingüinos, y en algunos gusanos de aguas profundas.

En 2017, el Dr. Greaves encontró indicios de fosfina utilizando el telescopio James Clerk Maxwell en Hawái. Diferentes moléculas absorben y emiten longitudes de onda de luz específicas, y estas forman una huella digital que permite a los científicos identificarlas desde lejos. Las mediciones encontraron lo que los científicos llaman una línea de absorción en una longitud de onda que corresponde a la fosfina. Calcularon que había 20 partes por mil millones de fosfina en esa parte del aire de Venus.

Las observaciones de seguimiento en 2019 utilizaron el Atacama Large Millimeter Array, o ALMA, un radiotelescopio en Chile que consta de 66 antenas. Los que volvieron a aparecer en la misma línea oscura correspondiente a la fosfina, aunque en concentraciones más bajas, alrededor de 10 partes por mil millones.

Un mosaico coloreado de la superficie de Venus, visto a través de sus nubes por la nave espacial Magellan a principios de la década de 1990. Foto: USGS Astrogeology Science Center

Un mosaico coloreado de la superficie de Venus, visto a través de sus nubes por la nave espacial Magellan a principios de la década de 1990. Foto: USGS Astrogeology Science Center

Pero otros científicos como el Dr. Snellen no encontraron el análisis de los científicos y las sugerencias de una fuente biológica tan convincentes.

Los datos de ALMA, que registraron el brillo de la luz de Venus en un rango de longitudes de onda, contenían muchas ondulaciones y la correspondiente a la fosfina no era particularmente mayor que ninguna de las otras. La Dra. Greaves y sus colegas utilizaron una técnica llamada ajuste polinómico para restar lo que creían que era ruido y extraer la señal de fosfina. La técnica es común, pero también usaron un polinomio con un número inusualmente grande de variables: 12.

Eso, dijeron los críticos, podría generar una señal falsa: ver algo cuando no había nada allí.

“Si su señal no es más fuerte que su ruido, entonces simplemente no puede tener éxito”, dijo el Dr. Snellen.

Otros científicos sostienen que incluso si hubiera una señal, era mucho más probable que provenga del dióxido de azufre, que absorbe la luz en casi la misma longitud de onda.

El Dr. Greaves argumentó que los críticos no entendieron las precauciones tomadas para descartar “líneas falsas”. Dijo que la forma específica de la línea de absorción era demasiado estrecha para coincidir con la del dióxido de azufre.

Mientras los científicos debatían una y otra vez, hubo una sorpresa inesperada en octubre: el observatorio ALMA había proporcionado datos calibrados incorrectamente al Dr. Greaves y contenía ruido espurio. Durante semanas, los investigadores de Venus esperaron en el limbo.

Cuando los datos reprocesados ​​de ALMA estuvieron disponibles en noviembre, los ruidosos meneos alrededor de la línea de absorción de fosfina disminuyeron, pero ahora también parecía haber menos fosfina, aproximadamente 1 parte por mil millones en total, con lugares que podrían llegar a ser de hasta 5 partes por mil millones. mil millones.

El concepto de un artista de las moléculas de fosfina en la atmósfera de Venus, a la izquierda, y el concepto de un artista en 1977 de la superficie de Venus. Foto: Observatorio Europeo Austral, vía Science Source, izquierda; Rick Guidice / ARC / NASA

El concepto de un artista de las moléculas de fosfina en la atmósfera de Venus, a la izquierda, y el concepto de un artista en 1977 de la superficie de Venus. Foto: Observatorio Europeo Austral, vía Science Source, izquierda; Rick Guidice / ARC / NASA

“La línea que tenemos ahora tiene un aspecto mucho más agradable”, dijo el Dr. Greaves, aunque no fue tan pronunciado. “Pero es lo que es. Ahora tenemos un mejor resultado”.

Bryan Butler, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Socorro, Nuevo México, dijo que él y otros habían mirado los mismos datos de ALMA, tanto la versión original como la reprocesada, y no vieron ningún signo de fosfina.

“Afirman que todavía lo ven, y todavía afirmamos que no está allí”, dijo el Dr. Butler. “Desde el punto de vista puramente científico de datos, nadie los respalda porque nadie ha podido reproducir sus resultados”.

Un nuevo artículo de un equipo de astrónomos, dirigido por Victoria S. Meadows en la Universidad de Washington, dice que un modelo más detallado de la atmósfera de Venus desarrollado en la década de 1990 muestra que la fosfina en la capa de nubes ni siquiera crearía una línea de absorción detectable desde Tierra. El equipo descubrió que la fosfina tendría que ser unas 15 millas más alta para absorber la luz. La investigación se publicará en The Astrophysical Journal Letters.

“Lo que estamos mostrando es que el gas de arriba básicamente no se enfría hasta el punto de que pueda absorber hasta que llega a unos 75 u 80 kilómetros”, dijo el Dr. Meadows. “Que está muy por encima de la plataforma de nubes”.

Otros científicos profundizaron en observaciones más antiguas de Venus para ver si podría haber signos de fosfina escondidos allí.

En 1978, una nave espacial de la NASA, Pioneer Venus, lanzó cuatro sondas en la atmósfera del planeta. Uno de ellos incluso continuó enviando datos desde la superficie durante más de una hora después del impacto.

Volviendo a los datos de Pioneer Venus, Rakesh Mogul, profesor de química en la Universidad Politécnica del Estado de California en Pomona, detectó señales reveladoras del elemento fósforo en las nubes de Venus . “Hay una sustancia química, probablemente un gas, que contiene fósforo”, dijo el Dr. Mogul. “Los datos apoyan la presencia de fosfina. No son las cantidades más altas, pero están ahí “.

Sin embargo, los científicos que analizaron los datos de Venus Express, una nave espacial de la Agencia Espacial Europea que orbitó Venus entre 2006 y 2014, no encontraron fosfina .

También lo hicieron los astrónomos, incluidos el Dr. Greaves y el Dr. Sousa-Silva, que estaban tratando de identificar una línea de absorción diferente de fosfina en observaciones infrarrojas de un telescopio de la NASA en Hawai.

El Dr. Greaves dijo que el Venus Express y las observaciones infrarrojas en Hawai no observaron tan profundamente la atmósfera de Venus y, por lo tanto, no debería sorprender que no detectaran fosfina.

Los niveles de fosfina, si está allí, también podrían cambiar con el tiempo.

Eso haría más difícil encontrar respuestas definitivas, al igual que el misterio perdurable del metano en Marte. Hace más de una década, los telescopios de la Tierra y una nave espacial europea en órbita informaron de la presencia de metano en el aire marciano. En la Tierra, la mayor parte del metano es producido por organismos vivos, pero también se puede producir en sistemas hidrotermales sin ninguna biología involucrada.

Pero las lecturas de metano fueron débiles y luego las observaciones posteriores no pudieron confirmarlo. Quizás las lecturas fueron ruido malinterpretado. Cuando el rover Curiosity de la NASA llegó a Marte en 2012, llevaba un instrumento que podía medir cantidades diminutas de metano. Los científicos miraron y miraron, y no midieron ninguno.

Pero entonces, Curiosity detectó una explosión de metano que persistió durante semanas antes de disiparse. Más tarde, detectó un estallido aún más fuerte, pero luego desapareció nuevamente.

Los científicos de Marte siguen perdidos en cuanto a la rápida aparición y desaparición del metano.

El debate sobre la fosfina de Venus permanecerá estancado hasta que haya más observaciones. Pero la pandemia de coronavirus ha cerrado tanto a ALMA como al Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja de la NASA, o SOFIA, un telescopio a bordo de un 747 modificado que puede estudiar la luz infrarroja desde lo alto de la atmósfera terrestre.

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