En septiembre, un equipo dirigido por astrónomos en el Reino Unido anunció que habían detectado la fosfina química en las espesas nubes de Venus. La detección reportada por el equipo, basado en observaciones de dos radiotelescopios terrestres, sorprendió a muchos expertos en Venus. La atmósfera de la Tierra contiene pequeñas cantidades de fosfina, que puede ser producido por la vida. La fosfina en Venus generó un zumbido que el planeta, a menudo se promociona sucintamente como un "paisaje del infierno, "De alguna manera podría albergar vida dentro de sus nubes ácidas.

Desde esa afirmación inicial, otros equipos científicos han puesto en duda la fiabilidad de la detección de fosfina. Ahora, un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Washington ha utilizado un modelo robusto de las condiciones dentro de la atmósfera de Venus para revisar y reinterpretar de manera integral las observaciones del radiotelescopio que subyacen a la afirmación inicial de la fosfina. Como informan en un documento aceptado El diario astrofísico y publicado el 25 de enero en el sitio de preimpresión arXiv, Es probable que el grupo liderado por el Reino Unido no detectara fosfina en absoluto.

"En lugar de fosfina en las nubes de Venus, los datos son consistentes con una hipótesis alternativa:estaban detectando dióxido de azufre, "dijo la coautora Victoria Meadows, profesor de astronomía de la Universidad de Washington. "El dióxido de azufre es el tercer compuesto químico más común en la atmósfera de Venus, y no se considera un signo de vida ".

El equipo detrás del nuevo estudio también incluye a científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro con sede en Caltech de la NASA, el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, el Instituto de Tecnología de Georgia, el Centro de Investigación Ames de la NASA y la Universidad de California, Orilla.

El equipo dirigido por UW muestra que el dióxido de azufre, a niveles plausibles para Venus, no solo puede explicar las observaciones, sino que también es más consistente con lo que los astrónomos saben sobre la atmósfera del planeta y su entorno químico castigador, que incluye nubes de ácido sulfúrico. Además, los investigadores muestran que la señal inicial no se originó en la capa de nubes del planeta, pero muy por encima de ella en una capa superior de la atmósfera de Venus donde las moléculas de fosfina se destruirían en segundos. Esto da más apoyo a la hipótesis de que el dióxido de azufre produjo la señal.

Tanto la supuesta señal de fosfina como esta nueva interpretación del centro de datos sobre radioastronomía. Cada compuesto químico absorbe longitudes de onda únicas del espectro electromagnético, que incluye ondas de radio, Rayos X y luz visible. Los astrónomos usan ondas de radio, luz y otras emisiones de los planetas para conocer su composición química, entre otras propiedades.

En 2017, utilizando el telescopio James Clerk Maxwell, o JCMT, El equipo dirigido por el Reino Unido descubrió una característica en las emisiones de radio de Venus a 266,94 gigahercios. Tanto la fosfina como el dióxido de azufre absorben ondas de radio cercanas a esa frecuencia. Para diferenciar entre los dos, en 2019, el mismo equipo obtuvo observaciones de seguimiento de Venus utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, o ALMA. Su análisis de las observaciones de ALMA en frecuencias en las que solo absorbe dióxido de azufre llevó al equipo a concluir que los niveles de dióxido de azufre en Venus eran demasiado bajos para dar cuenta de la señal de 266,94 gigahercios. y que, en cambio, debe provenir de la fosfina.

En este nuevo estudio del grupo dirigido por UW, los investigadores comenzaron modelando las condiciones dentro de la atmósfera de Venus, y usar eso como base para interpretar de manera integral las características que se vieron, y no se vieron, en los conjuntos de datos de JCMT y ALMA.

"Esto es lo que se conoce como modelo de transferencia radiativa, e incorpora datos de varias décadas de observaciones de Venus de múltiples fuentes, incluyendo observatorios aquí en la Tierra y misiones de naves espaciales como Venus Express, "dijo el autor principal Andrew Lincowski, investigador del Departamento de Astronomía de la Universidad de Washington.

El equipo usó ese modelo para simular señales de fosfina y dióxido de azufre para diferentes niveles de la atmósfera de Venus. y cómo esas señales serían captadas por JCMT y ALMA en sus configuraciones de 2017 y 2019. Según la forma de la señal de 266,94 gigahercios captada por el JCMT, la absorción no provenía de la capa de nubes de Venus, el equipo informa. En lugar de, la mayor parte de la señal observada se originó a unas 50 millas o más sobre la superficie, en la mesosfera de Venus. A esa altitud Los productos químicos agresivos y la radiación ultravioleta triturarían las moléculas de fosfina en segundos.

"La fosfina en la mesosfera es incluso más frágil que la fosfina en las nubes de Venus, ", dijo Meadows." Si la señal de JCMT fuera de la fosfina en la mesosfera, luego, para tener en cuenta la fuerza de la señal y la vida útil inferior a un segundo del compuesto a esa altitud, la fosfina tendría que llegar a la mesosfera a una velocidad 100 veces superior a la del oxígeno que se bombea a la atmósfera terrestre mediante la fotosíntesis ".

Los investigadores también descubrieron que los datos de ALMA probablemente subestimaron significativamente la cantidad de dióxido de azufre en la atmósfera de Venus. una observación que el equipo dirigido por el Reino Unido había utilizado para afirmar que la mayor parte de la señal de 266,94 gigahercios era de fosfina.

"La configuración de la antena de ALMA en el momento de las observaciones de 2019 tiene un efecto secundario indeseable:las señales de los gases que se pueden encontrar en casi todas partes en la atmósfera de Venus, como el dióxido de azufre, emiten señales más débiles que los gases distribuidos en una escala más pequeña, "dijo el coautor Alex Akins, investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro.

Este fenómeno, conocida como dilución de línea espectral, no habría afectado a las observaciones del JCMT, lo que lleva a una subestimación de la cantidad de dióxido de azufre que ve JCMT.

"Infirieron una baja detección de dióxido de azufre debido a esa señal artificialmente débil de ALMA, ", dijo Lincowski." Pero nuestro modelo sugiere que los datos de ALMA diluidos en línea todavía habrían sido consistentes con cantidades típicas o incluso grandes de dióxido de azufre de Venus, lo que podría explicar completamente la señal JCMT observada ".

"Cuando se anunció este nuevo descubrimiento, la abundancia de dióxido de azufre baja reportada estaba en desacuerdo con lo que ya sabemos sobre Venus y sus nubes, ", dijo Meadows." Nuestro nuevo trabajo proporciona un marco completo que muestra cómo las cantidades típicas de dióxido de azufre en la mesosfera de Venus pueden explicar tanto las detecciones de señales, y no detecciones, en los datos de JCMT y ALMA, sin necesidad de fosfina ".

Con equipos científicos de todo el mundo haciendo un seguimiento de nuevas observaciones del vecino cubierto de nubes de la Tierra, Este nuevo estudio proporciona una explicación alternativa a la afirmación de que algo geológicamente, química o biológicamente debe estar generando fosfina en las nubes. Pero aunque esta señal parece tener una explicación más sencilla:con una atmósfera tóxica, presión aplastante y algunas de las temperaturas más altas de nuestro sistema solar fuera del sol:Venus sigue siendo un mundo de misterios, Queda mucho por explorar.