Fosfano y el hipotético ciclo de vida en Venus

Félix Moronta

La remotísima e hipotética posibilidad de vida microbiana en la atmósfera de Venus es una de las cosas más bonitas, e inimaginadas, en las que he pensado últimamente. Déjenme soñar tranquilo, déjenme tranquilo en las nubes… con fosfano venusiano.

El descubrimiento de cantidades significativas de gas fosfano (o fosfina) en las nubes de Venus ha sacudido a la astrobiología. El gas fue detectado por los telescopios JCMT (Hawaii) y ALMA (Chile) y su presencia no tiene explicación plausible. 

La formación y acumulación de fosfano en Venus parece no estar relacionada con las rutas químicas en la atmósfera, nubes, superficie, o el subsuelo, ni formado por tormentas eléctricas, volcanes o meteoritos. Entonces, ¿qué lo origina? Soñemos juntos. 

Microbios en el cielo terrestre

Apenas en 2013 y 2018, dos trabajos pioneros demostraron que la atmósfera terrestre está colonizada por microbios. Así como Dorothy fue arrastrada por un tornado hasta la tierra de Oz, los microbios de la superficie terrestre son transportados por los vientos hasta las capas más bajas de la atmósfera. Allí arriba, los microbios pueden servir como núcleos de condensación para la formación de nubes, pueden ser transportados a muchos kilómetros más allá de su origen, e incluso pudieran ser responsables de la aparición de enfermedades inexplicables. La aerobiología es la ciencia que se encarga de estudiar el microbioma atmosférico.

¿Microbios en el cielo venusiano?

La presencia de gas fosfano en las nubes de Venus pudiera ser debida a algún proceso fotoquímico o geoquímico desconocido o, según los mismos autores del trabajo, por la presencia de vida (!!!).

En la Tierra, el fosfano es producido por la materia orgánica en descomposición en ausencia de oxígeno. Los microbios de pantanos hediondos en incluso de nuestros intestinos producen fosfano. ¿Hay acaso microbios produciendo fosfano en las nubes de Venus? Nubes, por cierto, constituidas prácticamente por ácido sulfúrico, no por vapor de agua como las de aquí.

El fosfano, de hecho, ha sido detectado en una zona muy particular y específica. Existe una capa en aquel nubarrón tóxico e hiper ácido que tiene una temperatura adecuada para mantener alguna forma de vida. Entre 48 y 60 kilómetros por encima de la superficie de Venus la temperatura varía entre 0 y 60 °C, habiendo en las zonas centrales unas temperaturas muy agradables de entre 20 y 30 °C. El fosfano ha sido detectado en una zona habitable. Pero, ¿cómo sería la vida venusiana?

El hipotético ciclo de vida en Venus

El 23 de agosto 2020, un mes antes del anuncio del fosfano en Venus, la revista Astrobiology publicó un artículo que hipotetiza un ciclo de vida microbiano en las nubes venusianas. Es una belleza. La autora principal es la astrofísica Sara Seager, quien es también una de las coautoras del trabajo del fosfano publicado esta semana en Nature.

A diferencia de la Tierra, la superficie de Venus no sería el origen de los microbios. Es un ambiente totalmente incompatible con cualquier forma de vida conocida. Sin embargo, la vida podría originarse en las nubes de manera independiente de la superficie a través de material meteorítico del cinturón de asteroides (Ceres) o incluso de Marte. De hecho, la vida habría podido ser «sembrada» a través de eyecciones desde la Tierra después de impactos de meteoritos.

En la capa habitable pudiera existir agua líquida en forma de gotas en suspensión. La vida microbiana de Venus residiría dentro de estas gotitas, de esta forma las células evitarían la pérdida fatal de líquido hacia la atmósfera. Sin embargo, esta gota-hábitat tendría una limitación: las gotas inevitablemente crecen (en un período de meses) y son forzadas por la gravedad a asentarse hacia abajo, a zonas muy calientes e inhabitables de la atmósfera venusiana.

Los autores proponen que conforme la gota que contiene microbios crece y baja por su propio peso, el agua se evapora. Durante este proceso, los microbios producirían esporas resistentes que se depositarían en una zona de niebla estancada, y muy caliente, justo debajo de la zona habitable (entre 33 y 48 km de altitud). Esta neblina actuaría como un depósito de esporas, las cuales, eventualmente, serían lanzadas de nuevo hacia arriba por la acción de ondas de gravedad (no confundir con las ondas gravitacionales).

Una vez de vuelta en la zona habitable, el agua se condensaría en la superficie de las esporas, éstas se rehidratarían y continuarían con el ciclo de vida. Este ciclo se resume en la siguiente figura:

 

Ciclo de vida hipotético de los microorganismos venusinos. Panel superior: La cobertura de nubes en Venus es permanente y continua, con las capas de nubes media e inferior a temperaturas adecuadas para la vida. Panel inferior: ciclo de vida propuesto. (1) Las esporas (manchas negras) persisten en la neblina inferior. (2) Corrientes ascendentes las transportan hasta la capa habitable. (3) Las esporas actúan como núcleos de condensación y, una vez rodeadas de líquido (con las sustancias químicas necesarias disueltas), germinan y se vuelven metabólicamente activas. (4) Los microbios metabólicamente activos (manchas punteadas) crecen y se dividen dentro de las gotas de líquido (círculos sólidos). (5) Las gotas alcanzan un tamaño lo suficientemente grande como para depositarse gravitacionalmente fuera de la atmósfera; las temperaturas más altas y la evaporación de las gotas desencadenan la división celular y la esporulación. Las esporas son lo suficientemente pequeñas como para resistir una mayor sedimentación descendente, permaneciendo suspendidas en la capa de neblina inferior. (Fuente: Seager et al. (2020) Astrobiology)

Se trata de un ciclo de vida de mecanismos pasivos, donde las hipotéticas formas de vida venusianas están a merced de las corrientes de aire de aquel planeta. Sin embargo, mecanismos activos (como la locomoción) pudieran haber evolucionado, pero los autores no se meten en esto porque sería tremendamente especulativo. Sugieren, a todas estas, que dichos microbios venusianos podrían ser fotosintéticos no oxigénicos (fotosíntesis que no produce oxígeno; aquí en la tierra hay varios ejemplos de bichos así).

Incluso se atreven a cuantificar la biomasa total de la vida venusiana. Considerando las mediciones del material particulado y las densidades de las nubes de Venus (entre muchos datos más), los autores estiman que pudiera haber un número total de células de 1023 (un diez seguido de veintidós ceros). Todavía una pequeña fracción de la cantidad de microbios en la Tierra, pero una cantidad nada despreciable para un planeta tan hostil como Venus.

¿Es esto plausible?

Bueno, cada argumento de este trabajo está sostenido en evidencia científica, aproximaciones y modelos. Sin embargo, no es más que una hipótesis, una idea. Probablemente, ya a manera personal, es que este entusiasmo inicial se esfume porque se descubra algún proceso geológico, planetario, o cósmico responsable del fosfano en las nubes de Venus. 

Mientras eso ocurre, repito, yo seguiré soñando en las nubes con fosfano venusiano. Es precisamente así como también avanza la ciencia: con sueños e imaginación.

 

Para saber más

  • Greaves, J.S. et al. (2020) Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Nature Astronomy. https://doi.org/10.1038/s41550-020-1174-4
  • Seager, S. et al. (2020) The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life: A Proposed Life Cycle for Persistence of the Venusian Aerial Biosphere. Astrobiology. http://doi.org/10.1089/ast.2020.2244

 

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