Fosfina su Venere? Nuovi aggiornamenti sulla ricerca

La fosfina può essere un sottoprodotto degli esseri viventi, quindi trovarla nelle nuvole di Venere potrebbe indicare qualcosa di vivo che fluttua intorno al pianeta

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La fosfina può essere un sottoprodotto degli esseri viventi, quindi trovarla nelle nuvole di Venere potrebbe indicare qualcosa di vivo che fluttua intorno al pianeta. La superficie di Venere è inospitale, ma ci sono regioni nelcielo nuvolosi in cui temperature e pressioni sono simili a quelle che si trovano sulla Terra.

L’astronomo e astrobiologo Jane Greaves ha guidato il team che ha annunciato la scoperta della fosfina nell’atmosfera venusiana nel 2020. Ha iniziato a includere l’immagine di un pinguino nei suoi discorsi per illustrare uno dei luoghi in cui è possibile trovare la fosfina, e l’idea ha preso piede come meme.

Temo che abbiamo confuso le persone, piuttosto, con questa idea del pinguino“, ha detto durante una presentazione della riunione dell’American Astronomical Society (AAS) a giugno. “In realtà non abbiamo suggerito che ci siano pinguini che volano disperatamente sopra la superficie di Venere“.

Quello che suggerisce è che ci sono prove solide dell’esistenza di fosfina nelle nuvole venusiane. Nei due anni trascorsi da quando il suo articolo sulla fosfina ha raccolto un grande interesse da parte del pubblico e della comunità scientifica, molti altri scienziati hanno svolto le proprie ricerche. Alcuni scienziati hanno sostenuto la scoperta mentre altri hanno messo in dubbio la validità del rilevamento della fosfina.

Nel suo discorso sull’AAS, Greaves ha fatto il punto della situazione e ha presentato nuove scoperte a sostegno della fosfina nelle nuvole di Venere.

JCMT vede di nuovo il segnale della fosfina

Nel documento originale sul rilevamento della fosfina, Greaves ei suoi 18 coautori includevano i risultati di due telescopi. Il James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) a Maunakea, nelle Hawaii, ha osservato Venere nel 2017, mentre il sistema del radiotelescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) nel nord del Cile ha raccolto dati nel 2019.

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Nel documento non è stato incluso un secondo ciclo di osservazioni JCMT dell’estate 2020 che sono state ora elaborate. Greaves riferisce che non solo JCMT ha visto di nuovo la fosfina, ma lo ha fatto utilizzando uno strumento scientifico diverso sul telescopio. Ciò significa che la fosfina è stata vista in tre diversi momenti utilizzando tre diversi strumenti in due diversi osservatori.

Cosa viene dopo? I colleghi di Greaves hanno ricevuto 200 ore di tempo JCMT per osservare Venere nel 2022 e nel 2023, il che consentirà loro di raccogliere ancora più dati.

Tre rilevamenti di fosfina
TRE RILEVAMENTI DI FOSFINA Tre diversi rilevamenti di fosfina utilizzando i sistemi di telescopi JCMT e ALMA. Il calo al centro di ogni grafico mostra il rilevamento. Immagine: Jane Greaves

Il telescopio SOFIA della NASA effettua un potenziale rilevamento

Un altro nuovo potenziale rilevamento della fosfina viene dal telescopio volante SOFIA della NASA.

SOFIA, la cui chiusura è prevista per via dii tagli al budget il 30 settembre, ha cercato fosfina su Venere alla fine dello scorso anno. Greaves ha elaborato i dati e ha fatto una potenziale scoperta di fosfina a 3 parti per miliardo, a un’altitudine di 65 chilometri o superiore. Ciò include le nuvole più alte di Venere.

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Direi che c’è un accenno di rilevamento lì“, ha detto. “Ma è davvero incerto“.

Perché è così difficile rilevare la fosfina?

Venere è l’oggetto più luminoso del cielo dopo il Sole e la Luna. Cercare il debole segnale della fosfina è come cercare una lucciola davanti al Sole. Ciò ha causato un breve intoppo per i risultati originali della fosfina: i dati ALMA hanno dovuto essere ricalibrati perché il telescopio non è abituato a guardare oggetti così luminosi.

A complicare ulteriormente le cose c’è il fatto che Venere e la Terra si muovono sempre l’una rispetto all’altra, creando spostamenti doppler nel segnale che deve essere filtrato.

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Solo con un’attenta elaborazione dei dati emerge un segnale di fosfina e gli scienziati devono essere cauti per verificare che ciò che stanno vedendo sia reale. Greaves sta lavorando a un modo più semplice per sgranocchiare i suoi dati di osservazione utilizzando una tecnica matematica chiamata trasformata di Fourier. Spera che il processo riduca i pregiudizi degli utenti e renda più facile per gli altri replicare il suo lavoro.

Un altro potenziale problema è che alcune molecole, come l’anidride solforosa, hanno segnali che assomigliano molto alla fosfina. Greaves e il suo team hanno rianalizzato i loro dati e hanno scoperto che sebbene l’anidride solforosa possa amplificare un segnale di fosfina, l’effetto sarebbe piccolo rispetto a quello che hanno effettivamente osservato.

Fosfina e Venere
FOSFINA E VENERE Rappresentazione artistica di Venere, con un riquadro che mostra una rappresentazione delle molecole di fosfina rilevate negli alti ponti di nubi. Immagine: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada e NASA / JPL / Caltech

Missioni spaziali di Venere

Il modo migliore per cercare la fosfina sarebbe studiare da vicino l’atmosfera di Venere.

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La missione Pioneer Venus Multiprobe della NASA ha lanciato sonde nell’atmosfera del pianeta nel 1978. Un team guidato da Rakesh Mogul, professore di chimica biologica alla Cal Poly University di Pomona, in California, ha esaminato i vecchi dati della missione e ha trovato prove di fosfina.

Le nuove missioni di Venere fino a poco tempo fa sono state molto rare. Questo sta per cambiare, con almeno sei sonde spaziali programmate per visitare il pianeta Venere nei prossimi dieci anni:

  • La società di veicoli di lancio Rocket Lab prevede di inviare la prima missione privata su Venere nel 2023 per cercare direttamente la fosfina.
  • La sonda Shukrayaan-1 indiana dovrebbe essere lanciata nel 2024 e includerà uno strumento in grado di rilevare la fosfina.
  • DAVINCI della NASA sarà lanciata nel 2028 ed esplorerà l’atmosfera di Venere. Greaves ha detto a The Planetary Society che “stiamo per presentare il caso al team DAVINCI” secondo cui il veicolo spaziale dovrebbe avere la capacità di cercare la fosfina.
  • Anche la sonda VERITAS della NASA sarà lanciata già nel 2028, utilizzerà il radar per mappare la superficie di Venere. Anche se non dovrebbe cercare direttamente la fosfina, il veicolo spaziale aiuterà gli scienziati a comprendere i vulcani del pianeta, una potenziale fonte di fosfina non biologica.
  • La missione multi-asteroide degli Emirati Arabi Uniti, che verrà lanciata nel 2028, include un sorvolo di Venere. Non è chiaro se il veicolo spaziale possa rilevare la presenza di fosfina.
  • La missione EnVision dell’Agenzia spaziale europea verrà lanciata non prima del 2031 per studiare l’atmosfera di Venere e la struttura generale del pianeta. Potrebbe aiutare la ricerca della fosfina mappando i vulcani.

Anche il telescopio spaziale James Webb della NASA potrebbe essere in grado di aiutare. Venere è un pianeta troppo vicino al Sole perché il JWST possa osservarlo: il telescopio deve rimanere sempre fresco tenendo le spalle verso il sistema solare interno.

Tuttavia, è possibile che JWST possa rilevare il gas fosfina sugli esopianeti. L’osservatorio dovrebbe fissare un mondo lontano per “decine di ore”, secondo un documento che sostiene il caso. Fortunatamente, JWST potrebbe cercare acqua e metano mentre cerca la fosfina, permettendogli di cercare altre due potenziali firme biologiche.

Concezione artistica delle fasi di discesa della sonda DAVINCI+
CONCEZIONE ARTISTICA DELLE FASI DI DISCESA DELLA SONDA DAVINCI+ Immagine: NASA / GSFC

Se confermiamo l’esistenza della fosfina su Venere, significa che abbiamo trovato segni di vita?

Sfortunatamente no. Fino a quando non saremo in grado di osservare direttamente eventuali batteri di Venere, forse attraverso il ritorno di uncampione, l’unica cosa che possiamo fare è cercare di escludere tutte le possibili fonti non biologiche della fosfina.

Una possibilità sono i vulcani. Sappiamo che Venere ha dei vulcani, ma non sappiamo quanti di loro siano attivi. Le nostre migliori mappe della superficie provengono dalla navicella spaziale Magellano della NASA, che ha orbitato attorno a Venere tre decenni fa dal 1990 al 1994. Gli articoli pubblicati sull’argomento hanno sostenuto sia sostenuto che escluso l’idea che i vulcani potrebbero spiegare la quantità di fosfina rilevata.

Sarebbe anche utile sapere se le nuvole di Venere sono abitabili per la vita come la conosciamo. Sebbene alcune regioni abbiano temperature e pressioni simili a quelle della Terra, le nuvole, nel loro insieme, sono a basso contenuto di acqua e ad alto contenuto di acido solforico. Tuttavia, i dati della navicella spaziale giapponese Akatsuki mostrano che le nuvole sembrano non uniformi e cambiano nel tempo. Ciò potrebbe significare che la vita potrebbe essere in grado di trovare un porto sicuro in ambienti abitabili di nicchia.