Vênus poderia abrigar vida, sugere estudo
Acamada de nuvens que recobre Vênus. Crédito: Jaxa/Wikimedia
Há algo curioso nas nuvens de Vênus. Telescópios detectaram concentrações inusitadamente altas de moléculas de fosfina — uma substância química com odores fortes e inflamável, geralmente associada a fezes, a gases e à atividade de deterioração por microorganismos — em uma camada atmosférica muito acima da superfície escaldante do planeta.
A descoberta é curiosa porque, aqui na Terra, a fosfina está sempre associada a criaturas vivas, tanto como um subproduto dos processos metabólicos ou de tecnologias humanas como os laboratórios de metanfetamina. Apesar de ser tóxica para muitos organismos, a molécula foi apontada como uma assinatura clara de vida, porque é muito difícil que seja produzida através de processos geológicos ou atmosféricos.
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Vênus é um planeta infernal, coberto por nuvens de ácido sulfúrico e possuindo pressões superficiais opressivas e temperaturas quentes o suficiente para derreter chumbo. Mas essa camada de nuvem em particular onde a fosfina está presente é relativamente agradável, desfrutando de muita luz solar e de pressão atmosférica e temperatura semelhantes às da Terra. Os resultados terão de ser checados com cuidado pela comunidade científica. Ainda assim, é provavel que os dados despertem um interesse renovado na exploração de nosso planeta irmão tão próximo.
Um mistério molecular
“É uma descoberta muito interessante porque a fosfina não se encaixa em nossas ideias sobre quais substâncias químicas deveriam existir na atmosfera de Vênus”, diz Michael Wong, astrobiólogo da Universidade de Washington. O cientista planetário Sanjay Limaye da Universidade de Wisconsin–Madison concorda. “O resumo é que nós não sabemos o que está acontecendo”, ele diz. (Nem Wong nem Sanjay estavam envolvidos no trabalho).
Depois do Sol e da Lua, Vênus é o objeto mais luminoso visível a olho nu no céu da Terra. Durante milhares de anos, as pessoas contaram histórias sobre a jóia brilhante que aparecia ao nascer do sol e ao pôr do sol. A luminosidade de Vênus é o que o tornou atraente para Jane Greaves, rádioastrônoma da Universidade de Cardiff na Inglaterra. Ela geralmente foca sua atenção em sistemas planetários recém-nascidos distantes, mas desta vez ela quis testar suas habilidades na identificação d eomléculas tendo como alvo um dos planetas situados em nosso quintal cósmico.
Em 2017, Greaves observou Vênus com o Telescópio James Clerk Maxwell (JCMT) em Mauna Kea no Havaí, procurando por padrões de linhas (algo semelhante a um código de barras) situados no espectro do planeta que indicassem a presença de diferentes substâncias químicas. Ao fazer esse levantamento, ela notou uma linha associada à fosfina. Os dados sugerem que a molécula esteve presente em cerca de 20 partes por bilhão na atmosfera do planeta, uma concentração entre 1000 e um milhão de vezes maior do que a encontrada na atmosfera da Terra. “Eu estava abismada”, diz Greaves.
A fosfina é uma molécula relativamente simples que contém um átomo de fósforo e três átomos de hidrogênio. É conhecida por ter um cheiro forte de alho, ou de peixe em decomposição, apesar de que, quando alcança concentrações altas o suficiente para que os seres humanos possam sentir seu cheiro, ela provavelmente causará danos ao pulmão. No episódio piloto da série Breaking Bad, o personagem Walter White prepara um gás de fosfina para derrubar dois assaltantes que estavam ameaçando-o.
Mas produzir a substância não é tão fácil quanto aparece na TV. Fósforo e hidrogênio “se odeiam”, diz Clara Sousa-Silva, astrofísica molecular no Instituto de Tecnologia de Massachusetts e coautora de um estudo que relatava a descoberta da fosfina. “O hidrogênio tem coisas muito melhores para fazer, e o fósforo prefere se ligar com o oxigênio. Mas se você der energia o suficiente para eles, eles podem se juntar e permanecerem estáveis em alguns ambientes”.
Os gigantes gasosos Saturno e Júpiter contém fosfina porque possuem um interior quente onde pode haver condições energeticamente favoráveis para que a molécula seja produzida. Já a atmosfera de Vênus está cheia de substâncias contendo oxigênio, como o dióxido de carbono, que iria entupir o fósforo do fosfeno. A constatação de que havia a fosfina na atmosfera, ainda mais na quantidade que Greaves observou, foi uma surpresa genuína.
Enquanto isso, Sousa-Silva construiu sua carreira estudando fosfina — ela utiliza o nome @DrPhosphine no Twitter — buscando prever como a substância poderia surgir na atmosfera em um exoplaneta alienígena distante. “Eu considerava esses planetas exóticos a anos-luz de distância — Super-Terras, planetas tropicais etc.”, ela diz. “E ele estava o tempo tempo próximo de mim.”
As pesquisadoras e seus colegas realizaram observações de acompanhamento de Vênus usando o observatório Atacama Large Millimeter Array (ALMA) no Chile, no ano passado, e novamente detectaram a assinatura atmosférica da fosfina. Eles então tentaram formular alguma razão possível para a estranha existência da molécula, incluindo atividade vulcânica, raios e até meteoritos dividindo a atmosfera do planeta. “Eu acho que as melhores rotas que encontramos se mostraram insuficientes um fator de cerca de 10,000”, diz Greaves.
É claro que pode haver vias para a produção da fosfina que a equipe não considerou. Mas após cansarem sua imaginação procurando por explicações abióticas, os pesquisadores se sentiram forçados a reconhecer uma outra possibilidade em sua pesquisa, que apareceu hoje na revista Nature Astronomy: a molécula poderia ser produzida por vida em Vênus, assim como a vida é a principal fonte na Terra.
Vida nas nuvens
Há muito que os astrobiólogos vem namorando Marte, um planeta seco e rochoso, com condições não tão diferentes da Terra. Recentemente, se encantaram com mundos glaciais potencialmente habitáveis no sistema solar externo, como o satélite Encélado, de Saturno, e a lua oceânica Europaa de Júpiter. Mas, apesar dos desapontamentos, Vênus não foi completamente descartado pelos cientistas que especulam sobre a possibilidade de vida em ambientes extraterrestres.
Entre 50 e 60 quilômetros acima da superfície de Vênus, existe uma camada atmosférica com pressão igual à registrada na Terra ao nível do mar, e com temperaturas entre 0 e 50 graus celsius. Se não fosse por essas nuvens de ácido sulfúrico, se poderia dizer que essa camada é “habitável”. Mesmo assim, existem organismos terrestres que são capazes de viver tranquilamente em tais condições de extrema acidez, seja em fontes termais quentes ou em outros ambientes. Essa região relativamente clemente é precisamente o local onde a fosfina está.
Desde a década de 1960, astrônomos notaram que as nuvens de Vênus não refletem tanto da luz ultravioleta do Sol como seria de se esperar. Algo desconhecido na atmosfera parece absorver tal luz. Essa observação levou os astrobiólogos Harold Morowitz e Carls Sagan a proporem que organismos fotossintéticos possam ser os culpados pela diferença. Enquanto isso, outros pesquisadores nunca pararam de procurar por explicações abióticas. Evidências recentes sugerem que o planeta ainda está geologicamente ativo. E um modelo publicado no começo deste ano mostrou que Vênus pode ter tido um oceano por aproximadamente três bilhões de anos, e que teria desaparecido há algumas centenas de milhares de anos. É possível pensar que a vida poderia ter surgido em Vênus quando esse nosso planeta irmão era muito mais semelhante à Terra, e depois passou a habitar o ar quando o efeito estufa tornou a superfície do planeta inabitável.
“Eu sempre achei plausível que houvesse vida nas nuvens de Vênus, assim como poderia haver sob a superfície de Marte”, diz David Grinspoon, astrobiólogo no Instituto de Ciências Planetárias, que não estava envolvido no estudo. “Cada um é um ambiente onde poderia haver vida, mas não há garantia de que ela exista lá.”
Ainda assim, há bons motivos para argumentar que as nuvens de Vênus são um ambiente péssimo para a vida tal como a conhecemos. Micro-organismos estão flutuando na atmosfera da Terra, mas não se conhece nenhum que passe nela todo o seu ciclo de vida. Em algum momento, todos precisam pousar, e a superfície de Vênus parece muito inóspita para ser uma boa reserva.
A área de Vênus que foi analisada é 50 vezes mais árida do que o Deserto do Atacama, no Chile, que é o local mais seco em nosso planeta. E embora seja verdade que seres vivos encontraram boas maneiras de sobreviver em ambientes aquosos com traços de ácido sulfúrico, as condições em Vênus são na verdade opostas: sua camada de nuvens é composta principalmente por ácido sulfúrico, e contém apenas um pouco d’água.
Revisitando vênus
Vênus continua sendo um lugar pouco explorado. “Apesar de ser literalmente o planeta ao lado, há muitos mistérios que ainda precisam ser resolvidos”, diz Wong. Para descartar todas as explicações não-biológicas para a criação da fosfina, os pesquisadores terão que aprender muito mais sobre o próprio planeta, incluindo sua química, geologia e física atmosférica, acrescenta.
Outro problema pode ser a detecção da própria fosfina. Os dados da equipe registram sobrepostas ao espectro de Vênus estão ondulações barulhentas que tornam a resolução de qualquer linha particular um tanto desafiadora. Essas estruturas onduladas podem imitar uma assinatura de fosfina, diz Bruno Bézard, espectroscopista do Observatório de Paris. “Não vejo um argumento forte para dizer que não se trate de uma ondulação”, diz ele.
Greaves afirma que as chances de encontrar o mesmo sinal usando dois recursos separados, JCMT e ALMA, são estatisticamente pequenas. No entanto, ela e seus colegas esperam fazer observações adicionais em outros comprimentos de onda, como o infravermelho, para testar ainda mais seus resultados iniciais. E produzir mapas de alta resolução dos lugares onde a fosfina aparece, para ver se existe alguma variação sazonal, também pode ajudar a vinculá-la a processos biológicos.
De muitas maneiras, a descoberta inesperada parece análoga ao anúncio de 1996 da potencial vida microscópica em um antigo meteorito marciano designado Allan Hills 84001. Junto com estruturas que pareciam bactérias fósseis, a amostra continha uma forma incomum de cristais de ferro que pareciam idênticos àqueles produzido por criaturas microbianas na Terra. Demorou muitos anos até que os pesquisadores conseguissem descobrir uma explicação inorgânica para esses cristais.
Embora naquele caso a hipótese de vida não tenha se sustentado como explicação, “fez com que todos pensassem,‘ Bem, por que não? ’”, diz Grinspoon. “Tudo o que sabemos sobre Marte é consistente com essa possibilidade. Isso levou a um grande movimento, e catalisou a astrobiologia como um campo de pesquisas.”
A descoberta da fosfina pode desempenhar um papel semelhante no sentido de fazer com que os cientistas planetários prestem mais atenção a Vênus. Nos últimos anos, muitos pesquisadores já clamaram por mais missões ao nosso planeta irmão. A Rússia propôs enviar sua missão Venera-D, que incluiria um orbitador e módulo de pouso, para Vênus já em 2026. A Agência Espacial Européia também tem a espaçonave EnVision em sua prancheta, e pode atingir seu alvo na próxima década.
A NASA está atualmente considerando propostas para duas missões diferentes a Vênus para financiamento sob seu Programa de Descoberta: a órbita VERITAS e DAVINCI +. Este último faria a primeira sonda voar pela atmosfera de Vênus desde os balões soviéticos de Vega em 1984. Uma seleção é esperada no próximo ano.
Qualquer um desses esforços, junto com observações adicionais usando telescópios na Terra, poderia ajudar a reforçar ou enfraquecer a defesa da fosfina em Vênus. Até então, muitos no campo provavelmente reservarão seu julgamento completo. “É muita especulação dizer que existe vida em Vênus”, diz Wong. “Mas também é especulação dizer que definitivamente não pode haver vida em Vênus.”
Por sua vez, Sousa-Silva espera que o resto da comunidade científica submeta os métodos e conclusões dela e dos seus colegas no estudo a um escrutínio rigoroso. “Tenho certeza de que nossos modelos e redução de dados são bons, mas ainda sou cética”, diz ela. “Espero que o mundo venha e aponte os erros que cometi.”
Esses debates são importantes para a ciência porque enigmas semelhantes vão se desenrolar cada vez que alguém reivindicar evidências de vida em um planeta em nosso sistema solar ou além, diz Sousa-Silva. “Acho que é muito difícil provar algo assim”, acrescenta ela. “Temos um desejo inato de encontrar a vida e então temos nossas próprias mentes racionais que dizem:‘ Nada disso é evidência suficiente ’. Queremos não estar sozinhos, mas também queremos não estar errados. Às vezes, essas duas coisas são difíceis de fazer coexistir. ”