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Possibile indicatore di vita avvistato su Venere

Possibile indicatore di vita avvistato su Venere

Un team internazionale di astronomi ha annunciato oggi la scoperta di una molecola rara, la fosfina, nelle nuvole di Venere. Sulla Terra, questo gas è prodotto solo industrialmente o da microbi che prosperano in ambienti privi di ossigeno. 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 hanno bisogno di tollerare un’acidità molto elevata. La rilevazione della fosfina potrebbe indicare una tale vita “aerea” extra-terrestre.

“Quando abbiamo ricevuto i primi accenni di fosfina nello spettro di Venere, è stato uno shock!”, Afferma la leader del team Jane Greaves dell’Università di Cardiff nel Regno Unito, che per prima ha individuato segni di fosfina nelle osservazioni del James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), gestito dall’Osservatorio dell’Asia orientale, alle Hawai’i. La conferma della loro scoperta ha richiesto l’uso di 45 antenne dell’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) in Cile, un telescopio più sensibile di cui l’European Southern Observatory (ESO) è partner. 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 rilevarla efficacemente.

Il team internazionale, che include ricercatori dal Regno Unito, dagli Stati Uniti e dal Giappone, stima che la fosfina esiste nelle nuvole di Venere a una piccola concentrazione, solo una ventina di molecole su ogni miliardo. A seguito delle loro osservazioni, hanno eseguito calcoli per vedere se queste quantità potessero derivare da processi naturali non biologici sul pianeta. 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 queste sorgenti non biologiche producono al massimo un decimillesimo della quantità di fosfina che i telescopi hanno visto.

Secondo il team, per creare la quantità osservata di fosfina (che consiste di idrogeno e fosforo) su Venere, gli organismi terrestri dovrebbero lavorare solo a circa il 10% della loro produttività massima. È noto che i batteri terrestri producono fosfina: assorbono il fosfato da minerali o materiale biologico, aggiungono idrogeno e alla fine espellono la fosfina. Qualsiasi organismo su Venere sarà probabilmente molto diverso dai loro cugini terrestri, ma anche loro potrebbero essere la fonte di fosfina nell’atmosfera.

Mentre la scoperta della fosfina nelle nuvole di Venere è stata una sorpresa, i ricercatori sono fiduciosi nel loro rilevamento. “Con nostro grande sollievo, le condizioni di ALMA erano buone per le osservazioni di follow-up mentre Venere era ad un angolo adatto rispetto alla Terra. Elaborare i dati era complicato, tuttavia, poiché ALMA di solito non cercava effetti molto sottili in oggetti molto luminosi. come Venere “, afferma Anita Richards, membro del team del Regno Unito ALMA Regional Centre e dell’Università di Manchester. “Alla fine, abbiamo scoperto che entrambi gli osservatori avevano visto la stessa cosa: un debole assorbimento alla giusta lunghezza d’onda come gas fosfina, dove le molecole sono retroilluminate dalle nuvole più calde sottostanti”, aggiunge Greaves, che ha guidato lo studio pubblicato oggi in Natura Astronomia .

Un altro membro del team, Clara Sousa Silva del Massachusetts Institute of Technology negli Stati Uniti, ha studiato la fosfina come un gas “biofirma” della vita che non utilizza ossigeno sui pianeti attorno ad altre stelle, perché la chimica normale ne fa così poco. Commenta: “Trovare la fosfina su Venere è stato un bonus inaspettato! La scoperta solleva molte domande, come ad esempio come 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 fatti di acido “.

Il team ritiene che la loro scoperta sia significativa perché possono escludere molti modi alternativi per produrre fosfina, ma riconoscono che confermare la presenza della “vita” richiede molto più lavoro. Sebbene le alte nuvole di Venere abbiano temperature fino a un piacevole 30 gradi Celsius, sono incredibilmente acide – circa il 90% di acido solforico – ponendo grossi problemi a tutti i microbi che cercano di sopravvivere lì.

Leonardo Testi, astronomo dell’ESO e direttore operativo europeo di ALMA, che non ha partecipato al nuovo studio, afferma: “La produzione non biologica di fosfina su Venere è esclusa dalla nostra attuale conoscenza della chimica della fosfina nelle atmosfere dei pianeti rocciosi. Confermando l’esistenza di la vita nell’atmosfera di Venere sarebbe un importante passo avanti per l’astrobiologia; quindi, è essenziale seguire questo entusiasmante risultato con studi teorici e osservativi per escludere la possibilità che la fosfina sui pianeti rocciosi possa anche avere un’origine chimica diversa rispetto alla Terra. ”

Ulteriori osservazioni di Venere e di pianeti rocciosi al di fuori del nostro Sistema Solare, incluso il prossimo Extremely Large Telescope dell’ESO, potrebbero aiutare a raccogliere indizi su come la fosfina può originarsi su di loro e contribuire alla ricerca di segni di vita oltre la Terra.

Questa ricerca è stata presentata nel documento “Phosphine Gas in the Cloud Decks of Venus” per apparire in Nature Astronomy .

Il team è composto da Jane S. Greaves (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, UK [Cardiff]), Anita MS Richards (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, The University of Manchester, UK), William Bains (Department of Earth, Scienze atmosferiche e planetarie, Massachusetts Institute of Technology, USA [MIT]), Paul Rimmer (Dipartimento di scienze della terra e Cavendish Astrophysics, Università di Cambridge e MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, Regno Unito), Hideo Sagawa (Dipartimento di astrofisica e Atmospheric Science, Kyoto Sangyo University, Japan), David L. Clements (Department of Physics, Imperial College London, UK [Imperial]), Sara Seager (MIT), Janusz J. Petkowski (MIT), Clara Sousa-Silva (MIT) , Sukrit Ranjan (MIT), Emily Drabek-Maunder (Cardiff e Royal Observatory Greenwich, Londra, Regno Unito), Helen J.Fraser (School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, UK), Annabel Cartwright (Cardiff), Ingo Mueller-Wodarg (Imperial), Zhuchang Zhan (MIT), Per Friberg (EAO / JCMT), Iain Coulson (EAO / JCMT), E’lisa Lee (EAO / JCMT) e Jim Hoge (EAO / JCMT).

Un documento di accompagnamento di alcuni membri del team, intitolato “The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life: A Proposed Life Cycle for Persistence of the Venusian Aerial Biosphere”, è stato pubblicato su Astrobiology nell’agosto 2020. Un altro studio correlato di alcuni degli stessi autori, “Phosphine as a Biosignature Gas in Exoplanet Atmospheres”, è stato pubblicato su Astrobiology nel gennaio 2020.

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