Há quatro anos, a descoberta inesperada da fosfina, um gás nas nuvens de Vénus que significa vida na Terra, gerou controvérsia e suscitou críticas em observações subsequentes que não conseguiram confirmar as descobertas.
Agora, a mesma equipa por detrás desta descoberta apresentou mais observações pela primeira vez no dia 17 de julho, numa reunião da Royal Astronomical Society em Hull, Inglaterra. Eventualmente, estas observações formarão a base de um ou mais estudos científicos, e esse trabalho já começou.
Os dados, segundo os investigadores, contêm evidências ainda mais fortes de que a fosfina está presente nas nuvens de Vénus, o nosso vizinho planetário mais próximo. Às vezes chamado de “gêmeo maligno da Terra”, o planeta é semelhante em tamanho ao nosso, mas apresenta temperaturas de superfície que podem derreter chumbo e nuvens feitas de ácido sulfúrico corrosivo.
O trabalho beneficiou de um novo receptor instalado num dos instrumentos utilizados para as observações, o Telescópio James Clerk Maxwell, no Havai, dando à equipa mais confiança nas suas descobertas. “Há também muito mais dados em si”, disse Dave Clements, leitor de astrofísica no Imperial College London.
“Fizemos três campanhas de observação e, em apenas uma execução, obtivemos 140 vezes mais dados do que na detecção original”, disse ele. “E o que temos até agora indica que, mais uma vez, temos detecções de fosfina.”
Uma equipe separada, da qual Clements também faz parte, apresentou evidências de outro gás, a amônia.
“Isto é sem dúvida mais significativo do que a descoberta da fosfina”, acrescentou. “Estamos longe de dizer isto, mas se existe vida em Vénus a produzir fosfina, não temos ideia da razão pela qual a está a produzir. No entanto, se existe vida em Vénus a produzir amoníaco, temos uma ideia do motivo pelo qual poderá querer respirar amoníaco.”
Sinal de vida?
Na Terra, a fosfina é um gás tóxico e fétido produzido pela decomposição de matéria orgânica ou bactérias. A amônia é um gás de cheiro pungente que ocorre naturalmente no meio ambiente e também é produzido principalmente por bactérias no final do processo de decomposição de resíduos vegetais e animais.
“A fosfina foi descoberta na atmosfera de Saturno, mas isto não é inesperado porque Saturno é um gigante gasoso”, disse Clements. “Há uma enorme quantidade de hidrogênio em sua atmosfera, então quaisquer compostos à base de hidrogênio, como fosfina ou amônia, são os que dominam lá.”
No entanto, planetas rochosos como a Terra, Vénus e Marte têm atmosferas nas quais o oxigénio domina a química, porque não tinham massa suficiente para reter o hidrogénio que tinham quando se formaram originalmente, e esse hidrogénio escapou. Encontrar estes gases em Vênus é, portanto, inesperado.
“Segundo todas as expectativas normais, eles não deveriam estar lá”, disse Clements. “Fosfina e amônia foram sugeridas como biomarcadores, inclusive em exoplanetas. Portanto, encontrá-los na atmosfera de Vênus também é interessante por esse motivo. Quando publicámos as descobertas de fosfina em 2020, foi compreensivelmente uma surpresa.”
Estudos subsequentes contestaram os resultados, sugerindo que a fosfina era na verdade dióxido de enxofre comum. Dados de outros instrumentos além dos usados pela equipe de Clements – como a espaçonave Venus Express, o Telescópio Infravermelho da NASA e o agora extinto observatório aerotransportado SOFIA – também não conseguiram replicar as descobertas de fosfina.
Mas Clements disse que os seus novos dados, provenientes do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ou ALMA, excluem que o dióxido de enxofre possa ser um contaminante e que a ausência de fosfina noutras observações se deva ao tempo.
“Acontece que todas as nossas observações que detectaram fosfina foram feitas quando a atmosfera de Vênus mudou da noite para o dia”, disse ele, “e todas as observações que não encontraram fosfina foram feitas quando a atmosfera mudou do dia para a noite. .”
Durante o dia, a luz ultravioleta do Sol pode quebrar moléculas na atmosfera superior de Vênus. “Toda a fosfina é queimada e é por isso que você não a vê”, disse Clements, acrescentando que a única exceção foi o Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha, que fazia observações à noite. Mas a análise subsequente destes dados pela equipa de Clements revelou vestígios ténues da molécula, reforçando a teoria.
Clements também apontou pesquisas não relacionadas de um grupo liderado por Rakesh Mogul, professor de química e bioquímica na Universidade Politécnica do Estado da Califórnia, em Pomona. Mogul reanalisou dados antigos da Pioneer Venus Large Probe da NASA, que entrou na atmosfera do planeta em 1978.
“Ele mostrou fosfina nas nuvens de Vênus em torno do nível de partes por milhão, que é exatamente o que detectamos em grande parte”, disse Clements. “Então está começando a se unir, mas ainda não sabemos o que está produzindo.”
Usando dados da Pioneer Venus Large Probe, a equipe liderada por Mogul publicou em 2021 um “caso convincente para a fosfina nas profundezas da camada de nuvens (de Vênus)”, confirmou Mogul por e-mail. “Até hoje, as nossas análises permanecem incontestadas na literatura”, disse Mogul, que não esteve envolvido na investigação da equipa de Clements. “Isto contrasta fortemente com as observações telescópicas, que permanecem controversas.”
Micróbios respiratórios?
A amônia em Vênus seria uma descoberta ainda mais surpreendente. Apresentadas nas palestras de Hull por Jane Greaves, professora de astronomia na Universidade de Cardiff, no Reino Unido, as descobertas servirão de base para um artigo científico separado, usando dados do Telescópio Green Bank, na Virgínia Ocidental.
As nuvens de Vênus são feitas de gotículas, disse Clements, mas não são gotículas de água. Eles contêm água, mas também tanto dióxido de enxofre dissolvido que se transformam em ácido sulfúrico extremamente concentrado, uma substância altamente corrosiva que pode ser letal para humanos com exposição severa.
“É tão concentrado que, até onde sabemos, não seria compatível com nenhuma forma de vida que conhecemos na Terra, incluindo bactérias extremófilas, que gostam de ambientes muito ácidos”, disse ele, referindo-se a organismos que são capaz de sobreviver em condições ambientais extremas.
No entanto, a amônia dentro dessas gotículas de ácido pode atuar como um tampão para a acidez e reduzi-la a um nível suficientemente baixo para que algumas bactérias terrestres conhecidas possam sobreviver, acrescentou Clements.
“O aspecto excitante disto seria se fosse algum tipo de vida microbiana a produzir amónia, porque seria uma forma inteligente de regular o seu próprio ambiente”, disse Greaves nas palestras da Royal Astronomical Society. “Isso tornaria o ambiente deles muito menos ácido e muito mais habitável, a ponto de ser tão ácido quanto alguns dos lugares mais extremos da Terra – portanto, não completamente louco.”
O papel da amônia, em outras palavras, é mais fácil de explicar do que o da fosfina. “Entendemos por que a amônia pode ser útil para a vida”, disse Clements. “Não entendemos como a amônia é produzida, assim como não entendemos como a fosfina é produzida, mas se houver amônia ali, ela teria uma função que podemos entender.”
No entanto, advertiu Greaves, mesmo a presença de fosfina e amónia não seria evidência de vida microbiana em Vénus, porque faltam muitas informações sobre o estado do planeta. “Existem muitos outros processos que poderiam ocorrer, e simplesmente não temos nenhuma verdade concreta para dizer se este processo é possível ou não”, disse ela, referindo-se a evidências concretas que só podem vir de observações diretas da atmosfera do planeta.
Uma forma de fazer estas observações seria persuadir a Agência Espacial Europeia a ligar alguns instrumentos a bordo do Jupiter Icy Moons Explorer – uma sonda a caminho do sistema de Júpiter – quando passar por Vénus no próximo ano. Mas dados ainda melhores viriam da DAVINCI, uma sonda orbital e atmosférica que a NASA planeia lançar em Vénus no início da década de 2030.
Otimismo cauteloso
Do ponto de vista científico, os novos dados sobre a fosfina e o amoníaco são intrigantes, mas exigem um otimismo cauteloso, disse Javier Martin-Torres, professor de ciências planetárias na Universidade de Aberdeen, no Reino Unido. Ele liderou um estudo publicado em 2021 que desafiou as descobertas da fosfina e postulou que a vida não é possível nas nuvens de Vênus.
“Nosso artigo enfatizou as condições duras e aparentemente inóspitas da atmosfera de Vênus”, disse Martín-Torres por e-mail. “A descoberta da amônia, que poderia neutralizar nuvens de ácido sulfúrico, e da fosfina, uma possível bioassinatura, desafia nossa compreensão e sugere que processos químicos mais complexos podem estar em jogo. É crucial que abordemos essas descobertas com uma investigação científica cuidadosa e completa.”
As descobertas abrem novos caminhos para a investigação, acrescentou, mas é essencial tratá-las com uma boa dose de cepticismo. Embora a detecção de fosfina e amônia nas nuvens de Vênus seja emocionante, é apenas o começo de uma longa jornada para desvendar os mistérios da atmosfera daquele planeta, disse ele.
A compreensão atual dos cientistas sobre a química atmosférica de Vênus não pode explicar a presença de fosfina, disse a Dra. Kate Pattle, professora do departamento de física e astronomia da University College London. “É importante notar que a equipe por trás das medições de fosfina não afirma ter encontrado vida em Vênus”, disse Pattle por e-mail. “Se a fosfina estiver realmente presente em Vénus, poderá indicar vida, ou poderá indicar que existe uma química atmosférica venusiana que ainda não compreendemos.”
A descoberta da amônia seria emocionante se confirmada, acrescentou Pattle, porque a amônia e o ácido sulfúrico não deveriam ser capazes de coexistir sem algum processo – seja vulcânico, biológico ou algo ainda não considerado – que impulsiona a produção da própria amônia.
Ela enfatizou que ambos os resultados são apenas preliminares e exigiriam confirmação independente, mas tornam as futuras missões a Vênus, como a Jupiter Icy Moons Explorer e a DAVINCI, intrigantes, concluiu ela.
“Estas missões podem fornecer respostas a questões levantadas por observações recentes”, disse Pattle, “e certamente nos darão novos insights fascinantes sobre a atmosfera do nosso vizinho mais próximo e a sua capacidade de sustentar vida”.
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