La fosfina su Venere ha fatto discutere perché il pianeta, simile alla Terra per massa e dimensioni ma con un ambiente infernale, potrebbe ospitare semplici forme di vita nelle sue nuvole
Un team di astronomi del Regno Unito ha annunciato di aver rilevato la fosfina su Venere. Il rilevamento, basato sulle osservazioni di due radiotelescopi terrestri, ha sorpreso molti esperti di Venere. L’atmosfera terrestre contiene infatti piccole quantità di fosfina, che può essere associata alla vita.
La fosfina su Venere ha fatto discutere, perché il pianeta, simile alla Terra per massa e dimensioni ma con un ambiente infernale, potrebbe ospitare semplici forme di vita nelle sue nuvole.
Dopo l’annuncio della scoperta della fosfina su Venere, altri team, studiando i dati, hanno messo in dubbio la l’interpretazione dei dati.
Ora, un team guidato da ricercatori dell’Università di Washington ha utilizzato un modello delle condizioni dell’atmosfera di Venere per reinterpretare le osservazioni del radiotelescopio alla base della scoperta.
Come riportano in un documento accettato all’Astrophysical Journal e pubblicato il 25 gennaio sul sito di prestampa arXiv, il gruppo guidato da ricercatori del Regno Unito probabilmente non ha rilevato affatto la fosfina su Venere.
Come ha spiegato il coautore Victoria Meadows, professoressa di astronomia UW:
“Invece della fosfina nelle nuvole di Venere, i dati sono coerenti con un’ipotesi alternativa: stavano rilevando anidride solforosa. L’anidride solforosa è il terzo composto chimico più comune nell’atmosfera di Venere e non è considerato un segno di vita”.
Il team che ha partecipato al nuovo studio è composto da scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA con sede a Caltech, del NASA Goddard Space Flight Center, del Georgia Institute of Technology, del NASA Ames Research Center e dell‘Università della California, Riverside.
Il team fa osservare che l’anidride solforosa, presente a livelli plausibili per Venere, non solo può spiegare le osservazioni, ma è più coerente con ciò che gli astronomi sanno dell’atmosfera del pianeta e del suo ambiente chimico, composto da nuvole di acido solforico.
Inoltre, il team mostra che il segnale della fosfina su Venere non ha avuto origine nello strato di nubi del pianeta, ma molto al di sopra, in uno strato superiore dell’atmosfera dove le molecole di fosfina verrebbero distrutte in pochi secondi. Questo è coerente con la spiegazione del segnale prodotto dall’anidride solforosa.
Ogni composto chimico assorbe lunghezze d’onda uniche dello spettro elettromagnetico. Gli astronomi usano le onde radio, la luce e altre emissioni per conoscere la composizione chimica delle atmosfere planetarie.
Nel 2017, il team guidato dal Regno Unito, utilizzando il James Clerk Maxwell Telescope, ha scoperto una caratteristica nelle emissioni radio di Venere a 266,94 gigahertz. Sia la fosfina che l’anidride solforosa assorbono le onde radio vicino a quella frequenza.
Per differenziare i due rilevamenti, nel 2019 lo stesso team ha ottenuto osservazioni di Venere utilizzando l’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, (ALMA). La loro analisi delle osservazioni di ALMA a frequenze in cui solo l’anidride solforosa assorbe, ha portato il team a concludere che i livelli di anidride solforosa su Venere erano troppo bassi per tenere conto del segnale a 266,94 gigahertz e che doveva invece provenire dalla fosfina.
In questo nuovo studio del gruppo guidato dall’UW, i ricercatori hanno iniziato modellando le condizioni all’interno dell’atmosfera di Venere e utilizzandola come base per interpretare in modo completo le caratteristiche che erano state viste – e non viste – nei set di dati JCMT e ALMA.
“Questo è ciò che è noto come un modello di trasferimento radiativo, e incorpora dati da diversi decenni di osservazioni di Venere da più fonti, inclusi osservatori qui sulla Terra e missioni di veicoli spaziali come Venus Express”, ha detto l’autore principale Andrew Lincowski, un ricercatore con il Dipartimento di Astronomia UW.
Il team ha utilizzato quel modello per simulare segnali di fosfina e anidride solforosa per diversi livelli dell’atmosfera di Venere e come questi segnali sarebbero stati raccolti da JCMT e ALMA nelle loro configurazioni del 2017 e del 2019.
In base alla forma del segnale a 266,94 gigahertz raccolto dal JCMT, l’assorbimento non proveniva dallo strato di nubi di Venere, afferma il team. Invece, la maggior parte del segnale osservato ha avuto origine a circa 50 o più miglia sopra la superficie, nella mesosfera di Venere. A quell’altitudine, agenti chimici aggressivi e radiazioni ultraviolette distruggerebbero le molecole di fosfina in pochi secondi.
“La fosfina nella mesosfera è ancora più fragile della fosfina eventualmente presente nelle nuvole di Venere”, ha detto Meadows. “Se il segnale JCMT provenisse dalla fosfina nella mesosfera, quindi per tenere conto della forza del segnale e della durata inferiore al secondo del composto a quell’altitudine, la fosfina dovrebbe essere consegnata alla mesosfera a circa 100 volte la velocità dell’ossigeno. pompato nell’atmosfera terrestre dalla fotosintesi”.
I ricercatori hanno scoperto che i dati di ALMA probabilmente sottostimavano in modo significativo la quantità di anidride solforosa nell’atmosfera di Venere, un’osservazione che il team guidato dal Regno Unito aveva utilizzato per affermare che la maggior parte del segnale a 266,94 gigahertz proveniva dalla fosfina su Venere.
“La configurazione dell’antenna di ALMA al momento delle osservazioni del 2019 ha un effetto collaterale indesiderato: i segnali dei gas che possono essere trovati quasi ovunque nell’atmosfera di Venere, come l’anidride solforosa, emettono segnali più deboli dei gas distribuiti su scala più piccola”, ha detto il coautore Alex Akins, ricercatore del Jet Propulsion Laboratory.
Il fenomeno, noto come diluizione della riga spettrale, non avrebbe influenzato le osservazioni JCMT, portando a una sottostima della quantità di anidride solforosa vista da JCMT.
“Hanno dedotto una bassa rilevazione di anidride solforosa a causa di quel segnale artificialmente debole da ALMA”, ha detto Lincowski. “Ma la nostra modellazione suggerisce che i dati ALMA diluiti in linea sarebbero stati comunque coerenti con quantità tipiche o addirittura grandi di anidride solforosa su Venere, il che potrebbe spiegare il segnale JCMT osservato”.
“Quando questa nuova scoperta è stata annunciata, la bassa abbondanza di anidride solforosa riportata era in contrasto con ciò che già sappiamo su Venere e le sue nuvole”, ha detto Meadows. “Il nostro nuovo lavoro fornisce un quadro completo che mostra come quantità tipiche di anidride solforosa nella mesosfera di Venere possono spiegare sia le rilevazioni di segnali, sia le non rilevazioni, nei dati JCMT e ALMA, senza la necessità di fosfina”.
Con i team scientifici di tutto il mondo che effettuano nuove osservazioni di Venere, questo nuovo studio fornisce una spiegazione alternativa all’affermazione che qualcosa geologicamente, chimicamente o biologicamente produce fosfina nelle nuvole.
Anche se la presenza di fosfina su Venere può essere esclusa da una spiegazione molto più semplice, il nostro vicino con la sua atmosfera tossica, una pressione al suolo 90 volte quella della Terra a livello del mare e temperature infernali resta un mondo affascinante e misterioso da esplorare e capire.
