Cuando los científicos detectaron fosfina en la atmósfera de Venus en 2020, desencadenó debates renovados y animados sobre Venus y su potencial habitabilidad. Sería extraño que la detección no generara interés, ya que la fosfina es un biomarcador potencial. Entonces, es comprensible que la gente sintiera curiosidad. Desafortunadamente, estudios adicionales no pudieron confirmar su presencia.
Pero incluso sin fosfina, la atmósfera de Venus está llena de intrigas químicas que insinúan procesos biológicos. ¿Es hora de enviar una misión de astrobiología a nuestro infernal planeta hermano?
Si bien la discusión sobre la fosfina se extinguió con bastante rapidez, hay otros indicios más duraderos de que la atmósfera de Venus contiene anomalías químicas, algunas de las cuales podrían estar relacionadas con la vida. Por ejemplo, algunos de los gases atmosféricos parecen estar fuera del equilibrio termodinámico. Para aumentar la complejidad, los científicos no están seguros de cuál es la composición de las partículas grandes en la atmósfera inferior.
Los autores de un nuevo artículo ilustran por qué Venus capta nuestra curiosidad química y sugieren que es hora de que una misión astrobiológica la satisfaga.
El artículo se titula «Potencial astrobiológico de las anomalías químicas de la atmósfera de Venus y otras propiedades inexplicables de las nubes». Aún no ha sido revisado por pares ni publicado, pero está disponible en el servidor de preimpresión arXiv. El autor principal es Janusz Petkowski, investigador de astrobiología en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.
«Los científicos han estado especulando sobre Venus como un mundo habitable durante más de medio siglo», escriben los autores, «basándose en la temperatura y la presión similares a las de la Tierra en las nubes de Venus a 48-60 km sobre la superficie».
La mayoría de las personas interesadas en el espacio saben que la atmósfera de Venus es extremadamente densa y caliente. También sabemos que está dominado por dióxido de carbono, que su otro componente principal es el nitrógeno y que sustenta densas nubes de ácido sulfúrico. Otras sustancias químicas están presentes sólo en pequeñas cantidades.
Particularmente interesante es la región atmosférica situada entre 48 y 60 km sobre la superficie. A esa altitud, tanto la presión como la temperatura se acercan a niveles similares a los de la Tierra. Entre aproximadamente 52,5 km y 54 km, la temperatura oscila entre 20°C y 37°C. A unos 49,5 km sobre la superficie, la presión es la misma que al nivel del mar de la Tierra. No hay forma de que haya agua líquida en la superficie de Venus, pero en la atmósfera es posible.
Ese es el telón de fondo para considerar la habitabilidad potencial de Venus.
Pero también existen amplias consideraciones químicas, y en su artículo, los autores describen un misterio de larga data en la atmósfera del planeta.
«En este artículo, revisamos y resumimos las observaciones atmosféricas inexplicables y duraderas de Venus, que se han adquirido a lo largo del último medio siglo», escriben.
Gran parte del misterio que rodea a Venus tiene que ver con los llamados «absorbentes desconocidos». Ya en la década de 1920, las observaciones ultravioleta mostraron características inusuales de alto contraste que se mueven junto con la rotación de cuatro días de la capa superior de nubes de Venus. Algo está absorbiendo la luz ultravioleta.
«Se han realizado muchos esfuerzos para intentar identificar las sustancias responsables de la absorción entre 320 y 400 nm, pero ningún candidato propuesto satisface todas las limitaciones de observación, lo que lleva al término descriptivo de uso frecuente ‘absorbente de UV desconocido'». escriben los autores.
Los investigadores han hecho un esfuerzo prolongado para comprender cuál podría ser el absorbente o los absorbentes, y algunos han logrado avances. Las investigaciones han demostrado que los alótropos y compuestos de azufre podrían ser los responsables, y los investigadores han descubierto nuevas vías para su formación en la atmósfera de Venus. Pero estos caminos son el resultado de simulaciones, no de exploración. No todo el mundo está de acuerdo con estos hallazgos. No hay consenso.
«A pesar de décadas de esfuerzos y observaciones realizadas por dos naves espaciales en órbita en el siglo XXI (Venus Express de la ESA y Akatsuki de JAXA), ninguna de las moléculas candidatas propuestas se ajusta completamente a los datos de observación», explican los autores.
Los candidatos o no coinciden bien con el perfil o no son lo suficientemente abundantes. Algunos de los candidatos propuestos tampoco son estables.
Pero es fundamental que averigüemos qué es. «El absorbente desconocido es notablemente eficiente, capturando más del 50% de la energía solar que llega a Venus, con los consiguientes efectos sobre la estructura y dinámica atmosférica», escriben los autores. Aunque el misterio persiste, es una gran pieza faltante que obstaculiza nuestros esfuerzos por comprender el planeta.
Algunos investigadores proponen que el absorbente de rayos UV es un signo de actividad biológica basada en las nubes. «Las características espectrales de las nubes de Venus, incluida la fuerte absorción de rayos UV, son consistentes con el espectro de ciertos tipos de bacterias terrestres», explican los autores.
Otro de los misterios tiene que ver con las nubes bajas. Se desconoce un subconjunto de partículas de nubes de más de 7 µm. Para aumentar el misterio, algunos de ellos no son redondos. Lo sabemos por la misión Pioneer Venus de la NASA. Dado que las partículas, llamadas partículas de Modo 3, no son esféricas, no pueden ser gotas de líquido.
«La naturaleza y composición de las partículas de Modo 3 se debate con los datos actualmente disponibles», escriben los autores, dejando claro que necesitamos más datos de una misión moderna.
Algunos han propuesto que las partículas podrían ser ácido sulfúrico, pero los autores dicen que los datos lo descartan. Si no son ácido sulfúrico, eso favorece la idea de que la vida podría persistir en las nubes. «Este resultado podría indicar una química desconocida y es intrigante con respecto a la posible presencia de ‘vida tal como la conocemos’, que no puede resistir un ambiente concentrado de ácido sulfúrico», explican los autores.
Sin embargo, cabe señalar que no todos los científicos están de acuerdo en que las partículas grandes existan y que los errores de calibración puedan ser responsables de su detección.
Los autores esbozan otras razones por las que sólo una misión biológica a Venus puede resolver estos misterios. Las mediciones in situ del programa Venera y los globos VeGa sugirieron que la atmósfera albergaba compuestos no volátiles necesarios para la vida. La vida tal como la conocemos requiere metales, incluido el hierro. Venera encontró hierro, mientras que VeGa no. Más misterio esperando ser resuelto.
Hay otros componentes inexplicables en la atmósfera de Venus. Hay gases traza con perfiles de abundancia que los científicos no pueden explicar. Venera y Pioneer también encontraron oxígeno allí. Nadie sabe de dónde vino y es un tema de discusión frecuente. Otras detecciones químicas aumentan el misterio y la complejidad.
Lo exasperante de estudiar Venus desde lejos es que muchas de las observaciones podrían explicarse mediante procesos bióticos o abióticos. Por eso necesitamos una misión biológica.
«La habitabilidad de las nubes venusinas también debería explorarse mediante nuevas misiones in situ», explica el autor. Muchos científicos están de acuerdo con ellos, incluida la reconocida científica planetaria Sara Seager. De hecho, Seager va aún más lejos y sugiere que se necesita una misión de devolución de muestras.
En el futuro habrá misiones a Venus. La misión VERITAS de la NASA y la misión DAVINCI se dirigirán a Venus, pero no hasta dentro de varios años. DAVINCI enviará una sonda a la atmósfera de Venus para realizar observaciones in situ, mientras que VERITAS mapeará la superficie con más detalle.
Mientras tanto, los datos que tenemos son todos los datos con los que los científicos tienen que trabajar. Si bien los científicos son ingeniosos y decididos, eso no es suficiente.
Sólo una misión a Venus que se centre únicamente en la biología y la química puede resolver los misterios del planeta.
Con información de arXiv
, ninguna de las moléculas candidatas propuestas se ajusta completamente a los datos de observación){kind=link}