Tecnologia Científica

Dicas de vida em Vaªnus: os cientistas detectam moléculas de fosfina em altas nuvens
A deteca§a£o de moléculas de fosfina, que consistem em hidrogaªnio e fa³sforo, pode apontar para essa vida
Por Royal Astronomical Society - 14/09/2020


Impressão arta­stica de Vaªnus, com uma inserção mostrando uma representação das moléculas de fosfina detectadas nas altas nuvens. Crédito: ESO / M. Kornmesser / L. Cala§ada & NASA / JPL / Caltech

Uma equipe internacional de astra´nomos, liderada pela professora Jane Greaves, da Cardiff University, anunciou hoje a descoberta de uma molanãcula rara - fosfina - nas nuvens de Vaªnus. Na Terra, esse gás são éfeito industrialmente ou por micróbios que prosperam em ambientes sem oxigaªnio.

Astra´nomos especularam por décadas que as nuvens altas em Vaªnus poderiam oferecer um lar para micróbios - flutuando livres dasuperfÍcie escaldante, mas ainda precisando tolerar uma acidez muito alta. A detecção de moléculas de fosfina, que consistem em hidrogaªnio e fa³sforo, pode apontar para essa vida "aanãrea" extraterrestre. A nova descoberta édescrita em um artigo na Nature Astronomy .

A equipe usou pela primeira vez o telesca³pio James Clerk Maxwell (JCMT) no Havaa­ para detectar a fosfina e, então, foi concedido tempo para acompanhar sua descoberta com 45 telesca³pios do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) no Chile. Ambas as instalações observaram Vaªnus em um comprimento de onda de cerca de 1 mila­metro, muito mais do que o olho humano pode ver - apenas telesca³pios em grandes altitudes podem detectar esse comprimento de onda com efica¡cia.

O professor Greaves diz: "Este foi um experimento feito por pura curiosidade, na verdade - aproveitando a poderosa tecnologia do JCMT e pensando em instrumentos futuros. Achei que podera­amos simplesmente descartar cenários extremos, como nuvens sendo preenchidas dos organismos. Quando obtivemos os primeiros inda­cios de fosfina no espectro de Vaªnus, foi um choque! "

Naturalmente cautelosos com as descobertas iniciais, Greaves e sua equipe ficaram maravilhados por ter três horas de trabalho com o observata³rio ALMA, mais sensa­vel. O mau tempo adicionou um atraso frustrante, mas após seis meses de processamento de dados, a descoberta foi confirmada.

O membro da equipe Dra. Anita Richards, do Centro Regional do ALMA do Reino Unido e da Universidade de Manchester, acrescenta: "Para nosso grande ala­vio, as condições eram boas no ALMA para observações de acompanhamento enquanto Vaªnus estava em um a¢ngulo adequado em relação a  Terra. Processando o os dados eram complicados, pois o ALMA geralmente não estãoprocurando efeitos muito sutis em objetos muito brilhantes como Vaªnus. "

Greaves acrescenta: "No final, descobrimos que ambos os observata³rios tinham visto a mesma coisa - absorção fraca no comprimento de onda certo para ser gás fosfina, onde as moléculas são iluminadas por trás pelas nuvens mais quentes abaixo."

Imagem sintetizada em cores falsas de Vaªnus, usando imagens de banda de 283 nm e
365 nm obtidas pelo Venus Ultraviolet Imager (UVI). Crédito: Equipe
do Projeto JAXA / ISAS / Akatsuki

O professor Hideo Sagawa, da Universidade Kyoto Sangyo, então usou seus modelos para a atmosfera venusiana para interpretar os dados, descobrindo que a fosfina estãopresente, mas escassa - apenas cerca de vinte moléculas em cada bilha£o.
 
Os astrônomos então fizeram ca¡lculos para ver se a fosfina poderia vir de processos naturais em Vaªnus. Eles alertam que algumas informações estãofaltando - na verdade, o aºnico outro estudo de fa³sforo em Vaªnus veio de um experimento de aterrissagem, realizado pela missão sovianãtica Vega 2 em 1985.

O cientista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Dr. William Bains, liderou o trabalho na avaliação de formas naturais de produzir fosfina. Algumas ideias inclua­am a luz do sol, minerais soprados dasuperfÍcie, vulcaµes ou rela¢mpagos, mas nenhum deles poderia chegar perto o suficiente disso. Descobriu-se que as fontes naturais produzem no ma¡ximo um danãcimo milanãsimo da quantidade de fosfina que os telesca³pios viram.

Para criar a quantidade observada de fosfina em Vaªnus, os organismos terrestres são precisariam trabalhar a cerca de 10% de sua produtividade máxima, de acordo com ca¡lculos do Dr. Paul Rimmer, da Universidade de Cambridge. Quaisquer micróbios em Vaªnus provavelmente sera£o muito diferentes de seus primos terrestres, para sobreviver em condições hipera¡cidas.

As bactanãrias terrestres podem absorver minerais de fosfato, adicionar hidrogaªnio e, por fim, expelir o gás fosfina. Custa energia para fazer isso, então por que o fazem não estãoclaro. A fosfina pode ser apenas um resíduo, mas outros cientistas sugeriram propósitos como repelir bactanãrias rivais.

Outro membro da equipe do MIT, a Dra. Clara Sousa Silva, também estava pensando em pesquisar a fosfina como um gás de 'bioassinatura' de vida não-oxigenada em planetas ao redor de outras estrelas, porque a química normal faz tão pouco dela.

Ela comenta: "Encontrar fosfina em Vaªnus foi um ba´nus inesperado! A descoberta levanta muitas questões, por exemplo, como qualquer organismo poderia sobreviver. Na Terra, alguns micróbios podem lidar com atécerca de 5% de a¡cido em seu ambiente - mas as nuvens de Vaªnus équase inteiramente feito de a¡cido. "

Podem existir outras bioassinaturas possa­veis no Sistema Solar, como metano em Marte e águasaindo das luas geladas Europa e Enceladus. Em Vaªnus, foi sugerido que faixas escuras onde a luz ultravioleta éabsorvida poderiam vir de cola´nias de micróbios. A nave espacial Akatsuki, lana§ada pela agaªncia espacial japonesa JAXA, estãoatualmente mapeando essas faixas escuras para entender mais sobre esse 'absorvedor ultravioleta desconhecido'.

A equipe acredita que sua descoberta ésignificativa porque eles podem descartar muitas maneiras alternativas de fazer fosfina, mas eles reconhecem que a confirmação da presença de "vida" requer muito mais trabalho. Embora as nuvens altas de Vaªnus tenham temperaturas agrada¡veis ​​de até30 graus centa­grados, elas são incrivelmente a¡cidas - cerca de 90% de a¡cido sulfaºrico - representando grandes problemas para os micróbios sobreviverem ali. A professora Sara Seager e a Dra. Janusz Petkowski, também do MIT, estãoinvestigando como os micróbios podem se proteger dentro das gotas.

A equipe estãoagora esperando ansiosamente por mais tempo de telesca³pio, por exemplo, para estabelecer se a fosfina estãoem uma parte relativamente temperada das nuvens e para procurar outros gases associados a  vida. Novas missaµes espaciais também podem viajar para o nosso planeta vizinho e amostrar as nuvens in situ para pesquisar mais sinais de vida.

A Professora Emma Bunce, Presidente da Royal Astronomical Society, parabenizou a equipe por seu trabalho, "Uma questãochave na ciência ése a vida existe além da Terra, e a descoberta da Professora Jane Greaves e sua equipe éum passo importante nessa busca. Estou particularmente feliz em ver cientistas do Reino Unido liderando uma descoberta tão importante - algo que éum forte caso para uma missão espacial de retorno a Vaªnus. "

A ministra da Ciência, Amanda Solloway, disse: "Por décadas, Vaªnus cativou a imaginação de cientistas e astrônomos em todo o mundo."

"Esta descoberta éimensamente empolgante, ajudando-nos a aumentar nossa compreensão do universo e atémesmo se poderia haver vida em Vaªnus. Estou incrivelmente orgulhoso de que esta detecção fascinante foi conduzida por alguns dos principais cientistas e engenheiros do Reino Unido usando instalações de última geração construa­do em nosso pra³prio solo. "

 

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