Una vía química para que la vida prospere en las nubes de Venus

Científicos han identificado una vía química por la cual la vida podría neutralizar el ambiente ácido de Venus, creando un entorno habitable y autosuficiente en las nubes del planeta.

Dentro de la atmósfera de Venus, los científicos han observado durante mucho tiempo anomalías desconcertantes, firmas químicas difíciles de explicar, como pequeñas concentraciones de oxígeno y partículas no esféricas a diferencia de las gotas redondas del ácido sulfúrico. Quizás lo más desconcertante es la presencia de amoníaco, un gas que se detectó tentativamente en la década de 1970 y que, según todos los informes, no debería producirse mediante ningún proceso químico conocido en Venus.

En su nuevo estudio, los investigadores del MIT, la Universidad de Cardiff y la Universidad de Cambridge, modelaron un conjunto de procesos químicos para mostrar que si el amoníaco está realmente presente, el gas desencadenaría una cascada de reacciones químicas que neutralizarían las gotas circundantes de ácido sulfúrico y también podrían explicar la mayoría de las anomalías observadas en Nubes de Venus. En cuanto a la fuente de amoníaco en sí, los autores proponen que la explicación más plausible es de origen biológico, en lugar de una fuente no biológica como un rayo o erupciones volcánicas.

Tal y como escriben en su estudio, la química sugiere que "la vida podría estar creando su propio entorno en Venus".

Esta nueva hipótesis es comprobable, y los investigadores proporcionan una lista de firmas químicas para futuras misiones para medir en las nubes de Venus, para confirmar o contradecir su idea.

"Ninguna vida que conozcamos podría sobrevivir en las gotitas de Venus", dice en un comunicado la coautora del estudio Sara Seager, profesora de Ciencias Planetarias de 1941 en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT. "Pero el punto es que tal vez haya algo de vida allí y esté modificando su entorno para que sea habitable".

"La vida en Venus" fue una frase de tendencia el año pasado, cuando científicos, incluidos Seager y sus coautores, informaron sobre la detección de fosfina en las nubes del planeta. En la Tierra, la fosfina es un gas que se produce principalmente a través de interacciones biológicas. El descubrimiento de la fosfina en Venus deja espacio para la posibilidad de vida. Desde entonces, sin embargo, el descubrimiento ha sido ampliamente cuestionado.

"La detección de fosfina terminó volviéndose increíblemente controvertida", dice Seager. "Pero la fosfina era como una puerta de entrada, y ha habido un resurgimiento de personas que estudian Venus".

Inspirado para mirar más de cerca, el coautor Paul Rimmer comenzó a revisar datos de misiones pasadas a Venus. En estos datos, identificó anomalías, o firmas químicas, en las nubes que no habían tenido explicación durante décadas. Además de la presencia de oxígeno y partículas no esféricas, las anomalías incluyeron niveles inesperados de vapor de agua y dióxido de azufre.

Rimmer propuso que las anomalías podrían explicarse por el polvo. Argumentó que los minerales, arrastrados desde la superficie de Venus hacia las nubes, podrían interactuar con el ácido sulfúrico para producir algunas, aunque no todas, las anomalías observadas. Mostró que la química estaba verificada, pero los requisitos físicos eran inviables: una gran cantidad de polvo tendría que elevarse hacia las nubes para producir las anomalías observadas.

Seager y sus colegas se preguntaron si las anomalías podrían explicarse por el amoníaco. En la década de 1970, las sondas Venera 8 y Pioneer Venus detectaron tentativamente el gas en las nubes del planeta. La presencia de amoníaco, o NH3, era un misterio sin resolver.

"El amoníaco no debería estar en Venus", dice Seager. "Tiene hidrógeno unido a él, y hay muy poco hidrógeno alrededor. Cualquier gas que no pertenezca al contexto de su entorno es automáticamente sospechoso de haber sido producido por la vida".

Si el equipo asumiera que la vida es la fuente del amoníaco, ¿podría esto explicar las otras anomalías en las nubes de Venus? Los investigadores modelaron una serie de procesos químicos en busca de una respuesta.

Descubrieron que si la vida produjera amoníaco de la manera más eficiente posible, las reacciones químicas asociadas producirían oxígeno de forma natural. Una vez presente en las nubes, el amoníaco se disolvería en gotitas de ácido sulfúrico, neutralizando efectivamente el ácido para hacer que las gotitas fueran relativamente habitables. La introducción de amoníaco en las gotas transformaría su forma líquida, que antes era redonda, en una suspensión más parecida a la sal y no esférica.

Una vez que el amoníaco se disuelve en ácido sulfúrico, la reacción desencadenaría la disolución del dióxido de azufre circundante.

La presencia de amoníaco entonces podría explicar la mayoría de las principales anomalías observadas en las nubes de Venus. Los investigadores también muestran que fuentes como rayos, erupciones volcánicas e incluso el impacto de un meteorito no podrían producir químicamente la cantidad de amoníaco necesaria para explicar las anomalías. La vida, sin embargo, podría.

De hecho, el equipo señala que hay formas de vida en la Tierra, particularmente en nuestros propios estómagos, que producen amoníaco para neutralizar y hacer habitable un ambiente que de otro modo sería altamente ácido.

"Hay ambientes muy ácidos en la Tierra donde vive la vida, pero no se parece en nada al ambiente en Venus, a menos que la vida esté neutralizando algunas de esas gotitas", dice Seager.

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