dilluns, de setembre 21, 2020

Podria haver-hi vida a Venus?

Fa uns dies, un grup multinacional d’astrònoms, sota el lideratge de la Universitat de Cardiff, va publicar un estudi que ha fet trontollar l’escenari de cerca de vida fora de la Terra.



L’estudi, que recull dades obtingudes en 2 fases, l’any 2017 i el 2019, i amb 2 instruments diferents (el telescopi James Maxwell a Hawaii, i el complex ALMA a Xile), confirma la detecció de fosfà a l’atmosfera de Venus, un gas considerat com a possible biomarcador.



Anem pas a pas per tal d’explicar què vol dir tot això.


La cerca de vida (elemental) fora de la Terra es basa, per als indrets que no podem explorar directament, en la detecció remota de concentracions de gasos en les atmosferes planetàries que puguin ser sospitoses (tècnicament en diem fora del seu estat d’equilibri). Aquest gasos s’anomenen globalment biomarcadors.



En realitat, no existeix (que coneguem encara) el biomarcador perfecte. Tenim molt bones aproximacions, però cadascuna d’elles presenta els seus problemes. Per exemple, l’oxigen es pot emprar com a biomarcador. Es tracta del gas oxidant per excel·lència, i es combina de seguida amb molts altres compostos per a crear òxids i sals diverses (la prova la tenim amb el rovell que poc a poc van desenvolupant els metalls exposats a la nostra atmosfera). La clau per a considerar-lo biomarcador és que si no existeixen fonts que el renovin constantment, l'oxigen desapareix ràpidament en estat lliure. I, a la Terra, el principal fenomen productor d’oxigen és la fotosíntesi. D’aquesta forma, la detecció d’oxigen en una atmosfera pot ser un bon indicador per a sospitar la presència de vida.



El gas detectat a Venus ha estat el fosfà (també anomenat fosfina). És un compost simple, format per un àtom de fòsfor i 3 d’hidrogen (amb una fórmula, per tant, similar a la de l’amoníac, només que canviant l’àtom de nitrogen per un de fòsfor).



La fosfina és molt poc estable en atmosferes oxidants. En presència de compostos oxidants, la fosfina és efímera, i el fòsfor passa a formar part de materials com ara els fosfats. Així, de forma similar al que explicava abans quan parlava de l'oxigen, si no hi ha una font que renovi constantment la fosfina, aquesta desapareix d’una atmosfera planetària oxidant de forma ràpida.



Aquest és justament el cas a la Terra. Evidentment la nostra atmosfera és l’exemple perfecte d’un aire oxidant, amb la presència d’oxigen lliure. De forma que la fosfina no sobreviu en aquestes condicions.  Però tot i això se’n detecta en el nostre planeta, i la raó és que existeixen mecanismes que en produeixen, de fosfà. I aquí ve el punt important: a la Terra tot el fosfà generat prové de fonts biològiques. En concret, de l’acció humana (indústria) i del metabolisme de determinats microorganismes que viuen en ambients anaeròbics (és a dir, privats d’oxigen).



Per tot això, la fosfina és considerada un biomarcador per a atmosferes oxidants.



A pesar que Venus no té oxigen en estat lliure en la seva atmosfera, aquesta és igualment oxidant, especialment per la presència d’abundant àcid sulfúric en forma de vapor i petites gotes en els núvols del planeta. I per aquest motiu és tan sorprenent (i sospitós) detectar-hi fosfà.



La sospita es fa més gran encara quan es tenen en compte les concentracions detectades. L’estudi parla de 20 parts per miler de milió a les capes altes de l’atmosfera de Venus, entre els 50 i els 80 km d’alçada aproximadament. Sembla una minúcia, sí, però en realitat es tracta de concentracions destacades. Com a referència, en el nostre planeta les concentracions de fosfina a l’aire són d’unes poques parts per bilió, per tant un parell d’ordres de magnitud menys que a Venus.



Quin problema tenim amb la fosfina? Abans ja deia que no tenim un biomarcador perfecte. En el cas de la fosfina, un dels problemes és detectar-la en remot.



La detecció es basa en l’anàlisi de la llum rebuda del planeta en qüestió. Aquesta llum es descompon mitjançant un mecanisme similar a l’acció d’un prisma per a obtenir el que anomenem espectre. Els elements i compostos químics acostumen a deixar la seva empremta en l’espectre de llum, quan aquesta interacciona amb el material que travessa. Aquestes marques apareixen en els espectres com a bandes fosques (o també com a bandes molt brillants, en funció del tipus d’interacció), i funcionen ben bé com si fossin codis de barres: cada element, cada compost químic té el seu conjunt de marques.



Per desgràcia, l’atmosfera de la Terra interfereix molts cops en la claredat dels codis de barra d’alguns compostos. I aquest és el cas de la fosfina.



Per a realitzar la detecció, els científics que han participat en l’estudi han hagut d’aprofitar un senyal que la molècula de fosfina genera en l’infraroig i que es pot rebre des de la superfície del nostre planeta. Aquest fet no tan sols fa que la detecció sigui complexa, sinó que l’estimació de concentracions ho és encara molt més.



Però el problema més important respecte la fosfina i la seva consideració com a biomarcador és que no acabem d’estar segurs, ni aquí a la Terra, sobre la seva relació amb la vida. Abans deia que identifiquem fosfina en entorns anaeròbics (per exemple, en els intestins dels pingüins). Però en el món científic hi ha molt debat sobre si aquesta fosfina és un producte directe del metabolisme dels microorganismes que habiten aquests entorns, o bé podria ser simplement el resultat de reaccions químiques posteriors, no directament relacionades amb l’activitat microbiana.



Per aquesta raó, l’estudi publicat és curós en recalcar que en cap cas es pot dir que s’hagi detectat vida a Venus, però sí un indicació sospitosa que caldria analitzar amb més detall.



La coneguda com a navalla d’Occam diu que en ciència l’explicació més simple acostuma a ser l’encertada. En aquest cas, és molt possible que el fosfà a l’atmosfera de Venus sigui generat per reaccions abiòtiques, no relacionades amb la vida.



De totes maneres, l’equip de científics, en el seu informe, destaca que han simulat tots els fenòmens que caldria esperar, i cap d’ells és capaç de generar les concentracions de fosfina detectades. Parlen, per exemple, del vulcanisme de Venus, o de la interacció de la llum ultraviolada del Sol amb les capes altes de l’atmosfera del planeta. Fins i tot amb la possibilitat que el fosfà hagi estat transportat per asteroides o cometes. Però, com deia, cap d’aquestes explicacions convenç a l’equip.



Durant el capítol de “La Terra és plana” de "El Suplement" de Catalunya Ràdio que vàrem dedicar al tema (al final de l'article trobaràs l'enllaç), en Roger Escapa em preguntava si aquesta detecció era el més a prop que mai hem estat de descobrir vida fora de la Terra. Vaig respondre que al meu parer, sí.



Tot i les precaucions que hem de tenir, i a pesar que penso que hi ha moltes probabilitats que es tracti de noves reaccions químiques que, en aquelles condicions, creïn fosfà, o també que es puguin haver produït errors en les mesures, crec que mai hi ha hagut una detecció tan excitant com aquesta pel que fa a la cerca de vida.



A Mart, amb molt el planeta més explorat, es va produir fa anys la detecció de gas metà, un altre biomarcador. Però les concentracions són molt petites, no hi ha acord sobre aquestes en funció dels instruments que ho mesuren i, a més, es coneixen fenòmens abiòtics generadors de metà (com ara geològics). Per tant, si el metà a Mart ens va insipirar a seguir remenant la sorra d’aquell món, el fosfà venusià ens crida dient que paga la pena anar-hi.



Només enviant naus, sondes que explorin aquests núvols, podrem confirmar si allà habiten formes de vida bàsiques. Per cert, que haurien de ser completament diferents al nostre esquema de vida a la Terra, ja que cap aminoàcid o proteïna pot sobreviure el contacte amb àcid sulfúric!



A pocs dies de l’anunci, algunes agències espacials ja estan traient la pols a dissenys i projectes que havien caigut, any rere any, durant la “subhasta” dels pressupostos. En el moment en què escric aquest article, l’administrador general de la NASA ha fet unes declaracions dient que Venus ha d’agafar el protagonisme de futures missions. Al mateix temps, l'Índia, un dels països més potents pel que fa als programes espacials, també ha compromés una missió pels propers anys.




I per què hem d’invertir en buscar vida?



Aquesta pregunta me l’han fet molts cops. Per mi és senzill respondre-la, especialment si tenim en compte que totes les inversions en ciència en general no poden ni comparar-se amb el que ens gastem en despesa militar arreu del món.



De totes les respostes, però, que podria donar, que inclourien el desenvolupament de tecnologia i materials necessaris per a realitzar les exploracions i que després emprarem en el nostre dia a dia, n’hi ha una fonamental: no sabem com la vida va aparèixer al nostre planeta. La troballa de vida elemental a fora ens podria donar moltes pistes, no tan sols per a respondre aquesta qüestió sinó també per a explicar-nos què és la vida.



Hem de cercar vida per saber qui som en realitat. Aquesta és la resposta.



Si vols saber més, pots escoltar:

·        * El capítol de “La Terra és plana” (El Suplement de Catalunya Ràdio) que vàrem dedicar a aquesta descoberta

·        * La secció que fem quinzenalment amb en Josep Cuní (SER Catalunya)


0 comentarios:

Publica un comentari

Categories

Estels i Planetes

TOP