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- Posted By: Capuano Edoardo
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Scoperta nelle nuvole di Venere una molecola rara, la fosfina. Sulla Terra, questo gas è prodotto solo industrialmente o da microbi che prosperano in ambienti privi di ossigeno.
Un team internazionale di astronomi, guidato dalla professoressa Jane Greaves (1) della Cardiff University, (2) ha annunciato oggi la scoperta di una molecola rara, la fosfina (Phosphine PH3), (3) nelle nuvole di Venere.
Gli astronomi hanno ipotizzato per decenni che le nuvole alte su Venere potessero offrire una casa per i microbi, fluttuando liberi dalla superficie rovente, ma che devono ancora tollerare un'acidità molto elevata. La rilevazione delle molecole di fosfina, che consistono di idrogeno e fosforo, potrebbe indicare questa vita “aerea” extra-terrestre. La nuova scoperta è descritta in un articolo su Nature Astronomy. (4)
Il team ha utilizzato per la prima volta il James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) (5) alle Hawaii per rilevare la fosfina, e poi ha avuto il tempo di seguire la loro scoperta con 45 telescopi dell'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) (6) in Cile. Entrambe le strutture hanno osservato Venere a una lunghezza d'onda di circa 1 millimetro, molto più lunga di quanto l'occhio umano possa vedere: solo i telescopi ad alta quota possono rilevare efficacemente questa lunghezza d'onda.
Il professor Greaves dice: «Questo è stato un esperimento fatto per pura curiosità, davvero - sfruttando la potente tecnologia di JCMT e pensando a strumenti futuri. Pensavo che saremmo stati in grado di escludere scenari estremi, come le nuvole che vengono riempite di organismi. Quando abbiamo avuto i primi accenni di fosfina nello spettro di Venere, è stato uno shock!»
Naturalmente cauti riguardo ai risultati iniziali, Greaves e il suo team sono stati felicissimi di aver interagito, per ben tre ore, con il più sensibile osservatorio ALMA. Il maltempo ha aggiunto un ritardo frustrante, ma dopo sei mesi di elaborazione dei dati, la scoperta è stata confermata.
Il membro del team, la dott.ssa Anita M S Richards, (7) dell'ALMA Regional Center del Regno Unito e dell'Università di Manchester, (8) aggiunge: «Con nostro grande sollievo, le condizioni erano buone in ALMA per le osservazioni di follow-up mentre Venere era ad un angolo adatto rispetto alla Terra. L'elaborazione dei dati è risultata complicata, però, poiché ALMA di solito non cerca effetti molto sottili in oggetti molto luminosi come Venere. Alla fine, abbiamo scoperto che entrambi gli osservatori avevano visto la stessa cosa: un debole assorbimento alla giusta lunghezza d'onda da parte del gas fosfina (PH3), dove le molecole sono retroilluminate dalle nuvole più calde sottostanti».
Il professor Hideo Sagawa (9) della Kyoto Sangyo University ha quindi utilizzato i suoi modelli per l'atmosfera venusiana con lo scopo di interpretare i dati, scoprendo che la fosfina è presente ma scarsa: solo una ventina di molecole su ogni miliardo.
Gli astronomi hanno quindi eseguito calcoli per vedere se la fosfina poteva provenire da processi naturali su Venere. Avvertono che mancano alcune informazioni: in effetti, l'unico altro studio sul fosforo su Venere proveniva da un esperimento di lander, effettuato dalla missione sovietica Vega 2 nel 1985.
Il dottor William Bains, (10) scienziato del Massachusetts Institute of Technology, ha guidato il lavoro sulla valutazione dei modi naturali per produrre fosfina. Alcune idee includevano luce solare, minerali sospinti verso l'alto dalla superficie, vulcani o fulmini, ma nessuno di questi poteva avvicinarli a sufficienza. Si è scoperto che le sorgenti naturali producono al massimo un decimillesimo della quantità di fosfina che i telescopi hanno visto.
Per creare la quantità di fosfina osservata su Venere, gli organismi terrestri dovrebbero lavorare solo a circa il 10% della loro massima produttività, secondo i calcoli del dottor Paul Rimmer (11) dell'Università di Cambridge. Eventuali microbi su Venere saranno probabilmente molto diversi dai loro cugini terrestri, per sopravvivere in condizioni iperacide.
I batteri della terra possono assorbire i minerali fosfatici, aggiungere idrogeno e infine espellere il gas fosfina. Costa loro energia per farlo, quindi il motivo per cui lo fanno non è chiaro. La fosfina potrebbe essere solo un prodotto di scarto, ma altri scienziati hanno suggerito altre teorie.
Un altro membro del team del MIT, la dott.ssa Clara Sousa Silva, (12) stava anche pensando di cercare la fosfina come gas di 'biosignatura' della vita che non utilizza ossigeno sui pianeti attorno ad altre stelle, perché la chimica normale ne fa così poco. Lei commenta: «Trovare la fosfina su Venere è stato un bonus inaspettato! La scoperta solleva molte domande, come ad esempio: in che modo potrebbero sopravvivere gli organismi? Sulla Terra, alcuni microbi possono sopportare fino a circa il 5% di acido nel loro ambiente, ma le nuvole di Venere sono quasi interamente composte di acido».
Potrebbero esistere altre possibili firme biologiche nel Sistema Solare, come il metano su Marte e l'acqua che fuoriesce dalle lune ghiacciate Europa e Encelado. Su Venere, è stato suggerito che le strisce scure in cui viene assorbita la luce ultravioletta potrebbero provenire da colonie di microbi. La sonda Akatsuki, (13) lanciata dall'agenzia spaziale giapponese JAXA, sta attualmente mappando queste strisce scure per capire di più su questo “assorbitore di ultravioletti sconosciuto”.
Il team ritiene che la loro scoperta sia significativa perché possono escludere molti modi alternativi per produrre fosfina, ma riconoscono che la conferma della presenza della “vita” richiede molto più lavoro. Sebbene le alte nuvole di Venere abbiano temperature fino a 30 gradi centigradi, sono incredibilmente acide - circa il 90% di acido solforico - ponendo grossi problemi alla sopravvivenza dei microbi. La professoressa Sara Seager (14) e il dottor Janusz Petkowski, (15) anch'essi entrambi al MIT, stanno studiando come i microbi potrebbero schermarsi all'interno delle goccioline.
Il team sta ora aspettando con impazienza altro tempo per il telescopio, ad esempio per stabilire se la fosfina si trova in una parte relativamente temperata delle nuvole e per cercare altri gas associati alla vita. Nuove missioni spaziali potrebbero anche viaggiare sul nostro vicino pianeta e campionare le nuvole per cercare ulteriori segni di vita.
La professoressa Emma Bunce, presidente della Royal Astronomical Society, si è congratulata con il team per il loro lavoro: «Una domanda chiave nella scienza è se la vita esista oltre la Terra e la scoperta della professoressa Jane Greaves e del suo team è un passo avanti fondamentale in questa ricerca. Sono particolarmente lieto di vedere gli scienziati britannici guidare una svolta così importante, qualcosa che rappresenta un valido motivo per una missione spaziale di ritorno su Venere».
Il ministro della Scienza Amanda Solloway ha dichiarato: «Venere ha catturato per decenni l'immaginazione di scienziati e astronomi di tutto il mondo. Questa scoperta è immensamente entusiasmante, ci aiuta ad aumentare la nostra comprensione dell'universo e persino se potrebbe esserci vita su Venere. Sono incredibilmente orgoglioso che questo affascinante rilevamento sia stato condotto da alcuni dei principali scienziati e ingegneri del Regno Unito utilizzando strutture all'avanguardia costruite sul nostro suolo».
Riferimenti:
(1) Jane Greaves
(2) School of Physics and Astronomy - Cardiff University
(3) Fosfina
(4) Phosphine gas in the cloud decks of Venus
(5) James Clerk Maxwell Telescope (JCMT)
(6) Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
(8) Jodrell Bank Centre for Astrophysics | The University of Manchester
(9) Faculty Members | Division of Science | Kyoto Sangyo University
(10) William Bains
(11) Paul Rimmer
(12) Clara Sousa Silva
(13) Venus Climate Orbiter AKATSUKI
(14) Sara Seager
(15) Janusz Petkowski
Descrizione foto: Immagine sintetizzata a falsi colori di Venere, utilizzando immagini a banda da 283 nm e 365 nm prese dal Venus Ultraviolet Imager (UVI). - Credit: JAXA / ISAS / Akatsuki Project Team.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Hints of life on Venus