Para encontrar vida en Venus, primero debemos darnos cuenta de la vida en la Tierra.

En la Tierra, la fosfina rara vez se encuentra fuera de los pantanos, los perros pingüino y los rayos. Ahora, el potencial descubrimiento de gas en Venus significa que vemos la vida de una manera nueva.

Algunos han dicho que huele a ajo, aunque la mayoría de las descripciones optan por algo mucho más repugnante, como el pescado podrido. Es explosivo y puede encenderse espontáneamente en el aire a temperatura ambiente. Si ingresa a los pulmones, dependiendo de la dosis, causará irritación y problemas respiratorios, o deprimirá el sistema nervioso central y lo matará.

Durante años, la mayoría de las personas desconocía la fosfina. Si no trabajaras en la fabricación de semiconductores, fumigando ratas o si no conocieras la ciencia detrás de las armas químicas, no habrías oído hablar de ellas. Hasta principios de este año, es decir, cuando un equipo de científicos encontró pistas al respecto en la atmósfera de Venus y especuló que podría ser creado por un ser vivo.

El extraño viaje de la fosfina desde un arma química hasta un posible signo de vida se debe en gran parte al trabajo de Clara Sousa-Silva, una astroquímica cuántica del Instituto de Tecnología de Massachusetts que pasó la última década estudiando la molécula. «La fosfina es una molécula horrible, es fea en todos los sentidos», dice. «Es casi inmoral, si es que una molécula puede serlo».

En septiembre de 2020, se encontró esta molécula sucia flotando en las nubes de Venus. En el estudio, los investigadores pudieron descartar muchas de las posibles formas en que podrían haber llegado allí, dejando la vida como una de las pocas opciones que quedaban. Pero el problema es que sabemos muy poco sobre cómo esta molécula es producida por la vida en la Tierra.

La fosfina es una molécula simple formada por un fósforo unido a tres hidrógenos, pero es difícil de crear. El fósforo y el hidrógeno no son átomos que se comprenden bien, no es una asociación natural. En planetas como la Tierra, planetas rocosos con atmósferas, la fosfina no se puede crear espontáneamente. Algo más debe estar ahí, poner energía en destruir el oxígeno y el fósforo, lo que hace que una pareja sea mucho más feliz y estable. En algunos casos, esta energía extra proviene de fuentes externas, como los rayos.

Los rastros de fosfina que se encuentran en la Tierra se encuentran en lugares como pantanos, suelos y lodos, donde se produce la descomposición anaeróbica, cuando las bacterias descomponen cosas muertas en ausencia de oxígeno. Estos se conocen como ecosistemas de sombra, que se esconden de la vida amante del oxígeno de la que sabemos mucho más. También se ha encontrado en suelo antártico, donde se cree que los compuestos de fósforo en el pingüino bebé podrían reducirse (eliminando oxígeno mediante enzimas o electrones) para crear fosfina, nuevamente por bacterias.

Se sabe poco sobre por qué se crea la fosfina en estos ecosistemas. Es poco probable que sea un desperdicio porque requiere energía para hacerlo. Podría ser un mecanismo de defensa que aproveche al máximo la toxicidad del gas. Otra opción es que podría ser una señal, similar a cómo algunos árboles producen una molécula llamada isopreno como una forma de comunicarse entre sí. «La vida que hace esto está dispuesta a sacrificar energía en esto, porque vale la pena producir una señal que no sea ambigua en comparación con si libera, digamos, agua», dice Sousa-Silva.

Existe una tercera razón, más controvertida, por la que las bacterias podrían producir fosfina en la Tierra, lo que significa que es parte de una economía de trueque. Las bacterias podrían intercambiar fósforo con otros nutrientes, con diferentes seres vivos en su ecosistema. El fósforo es un elemento necesario para la vida y la fosfina producida por estas bacterias podría desempeñar un papel en su ciclo global, que no se comprende completamente.

Las formas en que se produce la fosfina en la Tierra no se han estudiado lo suficiente como para que sepamos cuál es la correcta. «Me gustaría saber por qué toda esta vida maloliente está tratando de producir esta molécula», dice Sousa-Silva. «Me gustaría saberlo, pero no lo hacemos».

La razón por la que no lo sabemos es simple. Cuando se trata de los tipos de vida en la Tierra, las personas han estudiado de manera desproporcionada las de respiración de oxígeno, aeróbicas y anaeróbicas. Tiene sentido. «Estos son los que usamos y son los que nos huelen bien», dice Sousa-Silva. «Así que no es sorprendente, pero sigue siendo decepcionante».

La fosfina se descubrió por primera vez en los pantanos en la década de 1980, pero no fue hasta mucho más tarde en 2006 que se publicó por primera vez la investigación sobre cómo criar polluelos de pingüino en la fosfina del suelo antártico. Los científicos han comenzado a estudiar solo el pingüino bebé, porque el aumento de las temperaturas globales significa que es más probable que la caca se descongele, liberando bacterias en el suelo. «La población de pingüinos y su microbioma bajo el cambio climático global pueden conducir a una biogeoquímica alterada en la Antártida», dijo Huansheng Cao de la Universidad Duke Kunshan en China, quien estudió el impacto de los pingüinos en los fosfatos del suelo.

El resto de la fosfina en la Tierra se creó en laboratorios, generalmente calentando ácido fosfórico a 200 grados Celsius. A diferencia de las bacterias, la razón por la que los humanos producen fosfina es completamente clara. Sus propiedades lo hacen útil en semiconductores, donde se usa como dopante para alterar la conductividad del material y matar. La fosfina se usó como agente de guerra química durante la Primera Guerra Mundial y hoy está clasificada como agente terrorista.

«Mata muy rápido de muchas formas, por lo que puedes recuperarte de una de las formas en que te mata antes de que la otra lo mate», dice Sousa-Silva. Pero todos estos mecanismos de muerte son exclusivos de la vida amante del oxígeno, porque interactúan con el oxígeno. Por lo tanto, estos ecosistemas de sombra están felices de producir fosfina porque no se basan en oxígeno.

Hace diez años, lo único que se sabía de él en otros planetas era su presencia en Júpiter y Saturno, donde se había visto en la atmósfera superior. Debido a que solo se puede producir de manera espontánea en las condiciones mucho más bajas en estos planetas, su presencia era un signo de tormentas violentas que arrastraban el gas a la superficie.

Estas detecciones en los gigantes gaseosos fueron posibles porque estaban en grandes cantidades y cerca. Los astrónomos tenían solo una vaga idea de cuál sería la firma espectral de la fosfina, el impacto que produce en la luz que la atraviesa al absorber ciertas longitudes de onda. Pero esta información era necesaria para encontrar fosfina en cualquier otro planeta mediante espectroscopia, una técnica mediante la cual los astrónomos estudian la luz de una estrella cuando un planeta pasa frente a ella. O incluso encontrarlo en nuestro propio planeta.

«Si hubiera sido producido, por ejemplo, por una organización terrible que está feliz de producirlo como un agente de guerra, como lo hemos hecho en el pasado y todavía lo hacemos, no podríamos detectarlo de forma remota», dijo Sousa. -Silva. «Me encontraba muy molesto.» Como especie tecnológicamente avanzada, dice, deberíamos tener la capacidad de detectar la mayoría de las moléculas, al menos las que usamos para matarnos unos a otros.

Sousa-Silva pasó cuatro años clasificando su huella molecular durante su doctorado en artículos que allanaron el camino para ver potencialmente gas en Venus. Cada gas absorbe luz de longitudes de onda específicas, lo que corresponde a una diferencia en los estados de energía de los electrones en la molécula. Se denominan líneas de absorción, porque cuando un arco iris de luz pasa a través de la molécula, solo se pueden absorber estas longitudes de onda específicas. Cuando lo están, dejan una línea negra que falta en el espectro. Para la fosfina, Sousa-Silva calculó 16.8 mil millones de posibles líneas de absorción.

Mientras trabajaba en la huella molecular de la fosfina, comenzó a pensar en ella como un posible signo de vida. «Empecé a tomar todas estas pistas sobre la fosfina, que es una señal potencialmente muy buena para la vida», dice. Comenzó a ver la fosfina como un signo de sacrificio, y el sacrificio es algo que solo hace vida. «Se sintió tan romántico y trágico», dice.

La progresión natural, después de catalogar los posibles espectros de absorción de fosfina, fue analizar las formas en las que podría ser un signo de vida o una biofirma. Este fue un extenso trabajo que comenzó en 2016 y se publicó en enero de este año. Cuando comenzó, me pareció una tontería y me enfrenté a propuestas de subvenciones rechazadas. «A nadie le importa», dice. «Nadie sabía sobre la fosfina y pocas personas que conocían la fosfina solo la conocían como esta horrible mancha en el desarrollo humano».

A nadie le importaba hasta hace unos meses, cuando se vio potencialmente fosfina en Venus. De las 16.8 mil millones de líneas clasificadas por Sousa-Silva, solo una se ha visto en nuestro vecino planetario, por lo que muchos se muestran escépticos sobre la detección. «Puede ver lo importante que es obtener al menos otros 16.8 mil millones», dice.

En cuanto a Venus, está lo suficientemente cerca como para que no tengamos que depender solo de la luz. «La única forma de estar realmente seguro es llegar a Venus y tomar estas medidas allí», dice Paul Byrne, profesor asociado de ciencia planetaria en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Byrne y otros astrónomos siguen siendo escépticos sobre la fosfina y su papel como firma biológica, a pesar de que se ha confirmado que está allí. Las críticas a otros científicos llevaron a los autores del artículo original a volver a analizar sus datos, y luego descubrieron que los niveles promedio de fosfina en Venus son siete veces más bajos que sus estimaciones anteriores.

Si la fosfina es un signo de vida, es el tipo de vida que se vería muy diferente de lo que sabemos sobre la Tierra. Aprender más sobre el extraño comportamiento de las bacterias en la Tierra que lo producen ayudaría a construir una imagen de cómo podría ser la vida extraterrestre potencial. Pero por ahora, el interés en financiar este tipo de investigación sigue siendo bajo.

En septiembre de 2020, Sousa-Silva, quien era el autor del periódico que anunciaba la detección de fosfina en Venus, observó cómo la gente comenzaba a aprender sobre la molécula que había dedicado una década a la investigación. Cuando comenzó su investigación en el campo de la fosfina, me pareció un paso poco inteligente en su carrera. «Todavía puede ser un cambio de carrera muy imprudente», dice. «Pero, dado que es posible estar presente en Venus y dado que existe una posibilidad muy pequeña si está allí, que sea un signo de vida, siento que la apuesta realmente ha salido a mi favor».

Clara Sousa-Silva es una de las oradoras de DyN Noticias Live, el festival de inspiración que da vida a la marca DyN Noticias. Los oradores incluyen al cofundador de DeepMind, Demis Hassabis, la directora ejecutiva de NCA Lynne Owens, el prodigio arquitectónico Bjarke Ingels, la activista climática Vanessa Nakate y el miembro fundador de Queen, Brian May CBE. Reserve sus entradas aquí.

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