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Visor

La atmósfera de Venus, el fosfano y su importancia para la astrobiología

El planeta “gemelo” de la Tierra, Venus, tiene una densidad y tamaño parecidos a los de la Tierra, pero desde la década de 1950, la posibilidad de formas de vida en él se descartó casi completamente. Su temperatura en la superficie es de más de 450 ºC y no varía mucho de la noche al día por sus permanentes nubes, compuestas por dióxido de azufre y gotas de ácido sulfúrico, una mezcla mortal y corrosiva.

Además, su atmósfera es muy densa y en su superficie hay una presión atmosférica que es 90 veces mayor que la de la superficie de la Tierra. Está casi completamente compuesta de CO2, el gas de efecto invernadero responsable de que la superficie de este planeta se caliente tanto, y es muy seca, con menos de un 1% de agua en ella.

Imagen que muestra el perfil térmico de la atmósfera de Venus.
Meteomostoles. Perfil térmico de la atmósfera de Venus donde también se muestra la posición de las nubes de ácido sulfúrico y las presiones asociadas según su altura (Public Domain)

Pero, recientemente, el equipo de Jane Greaves ha observado desde el telescopio de James Clerk Maxwell (JCMT) en Hawai y el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en Chile que en su atmósfera está presente el gas fosfano, un gas que muchos investigadores han considerado un biomarcador en planetas rocosos, ya que en la Tierra solo puede ser generado en grandes cantidades por formas de vida.

El fosfano (PH3),  anteriormente denominado como fosfina, es un gas tóxico muy reactivo, inflamable y maloliente que se encentra en el estiércol de pingüino y en las entrañas de tejones y peces, aunque también puede ser generado por microbios en ambientes sin oxígeno, como en las alcantarillas. Su presencia en nuestra atmósfera es de unas pocas partes por billón porque es rápidamente destruido por el proceso de oxidación, pero su presencia es estable por la generación constante de este gas a través de microbios.

En los planetas gigantes como Júpiter este gas se encuentra en abundancia por sus atmósferas reductoras (con más compuestos con hidrógeno que con oxígeno) y a altas temperaturas y presiones, pero en los planetas rocosos estas condiciones no se dan. Además aunque no haya oxígeno, la atmósfera de Venus es tremendamente oxidante y el fosfano se destruiría, o sea que debe haber un mecanismo que pueda crear grandes cantidades de esta sustancia y mantener su concentración estable. Por ello, se han intentado dar distintas explicaciones de su origen desde su hallazgo.

La primera es la posibilidad de que sea simplemente un error, ya que las líneas espectrales no son fáciles de observar desde la Tierra y es posible confundirse con las líneas de otros compuestos. Sin embargo, tras varias campañas de observación con algunos de los mejores instrumentos disponibles actualmente, se han obtenido resultados casi idénticos y ambos indicaban que su presencia era de 20 partes por mil millones en una capa situada entre los 53 y 61 kilómetros de altura, en la parte superior de las nubes de Venus, donde su distribución es regular por las latitudes medias, menor en el ecuador y casi ausente en los polos. A esta altura, la temperatura es de unos 30 ºC y la presión atmosférica es parecida a la de la Tierra.

Imagen comparativa de la línea de absorción de la atmósfera de Venus, donde se ve la firma espectral del fosfano siendo identificadas por los telelescopios ALMA y JCMT
Naukas. Imagen comparativa de la línea espectral encontrada por ambos telescopios, en blanco la de ALMA y en morado la de JCMT (Public Domain)

Al observar su presencia, se intentó explicar con fenómenos abióticos y el equipo de Jane Greaves modeló casi 100 reacciones químicas diferentes en la atmósfera para ver si era posible, pero descubrieron que estos niveles eran imposibles de generar simplemente con procesos abióticos. Aunque consideraran distintas condiciones de temperatura, presión, concentración de reactivo, etc. o la formación fotoquímica a partir de fósforo y luz ultravioleta del Sol, ninguno era viable. Por supuesto, quedan descartados procesos geológicos como el escape de depósitos subterráneos, volcanes o rayos, ya que su actividad geológica debería ser doscientas veces superiores para explicar esta concentración, o la colisión de algún meteorito que haya liberado este gas, ya que no parece que haya habido ningún impacto recientemente. Aunque igualmente no se descarta que sea un mecanismo químico abiótico desconocido el que genere esta gran cantidad de fosfano, y es la opción que el equipo de Greaves más apoya.

Igualmente dado que en la Tierra estas cantidades solo pueden ser generadas por formas de vida, no se quiere descartar la posibilidad de su existencia en Venus. En la Tierra, tales cantidades solo son generadas por procesos industriales humanos y por bacterias anaeróbicas (que no necesitan oxigeno) pero los procesos de producción de fosfano de los microorganismos no se conocen bien, y hay teorías de que estos procesos necesitarían de otras sustancias que no están presentes en las nubes venusianas. Además, estos microorganismos tendrían que sobrevivir permanentemente flotando sobre las nubes, y no se conoce, por ahora, ninguna forma de vida capaz de ello.

Ya se han formado hipótesis relacionadas con el ciclo biológico de estas bacterias venusianas. Estas dicen que las bacterias vivirían dentro de las gotas de ácido sulfúrico a una altura de entre 50 y 60 kilómetros, y cuando estas gotas chocaran entre sí, se harían más grandes y caerían hasta la atmósfera inferior de Venus, donde, por las altas temperaturas, las gotas se evaporarían. Cuando esto sucediera, las bacterias se convertirían en esporas resistentes que estarían flotando en una neblina inferior hasta que las corrientes de viento las llevaran hasta la capa superior de nubes de ácido sulfúrico, donde este ciclo se repetiría.

Imagen del modelo de la atmósfera de Venus con el posible ciclo de vida de hipotéticos microorganismos
Naukas. Modelo del posible ciclo de vida de los microorganismos donde se ve su movimiento por la atmósfera de Venus (Public Domain)

En definitiva, el hallazgo de tales cantidades de fosfano en la atmósfera de Venus es sorprendente, y aunque Carl Sagan y Harold Morowitz ya publicaran un estudio en Nature en 1967 que hablaba sobre la posible existencia de seres macroscópicos flotantes en la atmósfera de Venus, sigue pareciendo increíble que haya una posibilidad de que haya vida extraterrestre tan cerca de nosotros. Y aunque finalmente no sea así, se encontrará una razón de los elevados niveles de fosfano y se habrá descubierto información nueva sobre Venus, el gemelo infernal de la Tierra.

Para saber más:

Bibliografía:

Madri+D. (2020, September 15). Detectado un posible marcador de vida en Venus. Retrieved October 10, 2020, from https://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/detectado-un-posible-marcador-vida-en-venus

Domínguez, N. (2020, September 14). Hallados posibles indicios de vida en Venus. Retrieved October 01, 2020, from https://elpais.com/ciencia/2020-09-14/hallados-posibles-indicios-de-vida-en-venus.html

Fobitos. (2012, April 18). Atmósferas de los planetas del sistema solar: Venus. Retrieved October 01, 2020, from http://meteomostoles.blogspot.com/2012/04/atmosferas-de-los-planetas-del-sistema.html

Grady, M. (2020, September 15). ¿De verdad Venus podría albergar vida? Retrieved October 01, 2020, from https://www.agenciasinc.es/Opinion/De-verdad-Venus-podria-albergar-vida

Lowe, D. (2020, September 16). Phosphine, Life, and Venus. Retrieved October 01, 2020, from https://blogs.sciencemag.org/pipeline/archives/2020/09/15/phosphine-life-and-venus

Marín, D. (2020, September 15). ¿Vida en la atmósfera de Venus? El misterio del fosfano en el planeta gemelo de la Tierra. Retrieved October 01, 2020, from https://danielmarin.naukas.com/2020/09/14/vida-en-la-atmosfera-de-venus-el-misterio-del-fosfano-en-el-planeta-gemelo-de-la-tierra/

Morowitz, H., & Sagan, C. (1967, September 16). Life in the Clouds of Venus? Retrieved October 01, 2020, from https://www.nature.com/articles/2151259a0