VÊNUS LEVANTA QUESTÕES SOBRE ORIGEM BIÓTICA OU ABIÓTICA DO GÁS FOSFINA.

Encontraram fosfina em Vênus, o que é um grande passo, mas é preciso ter calma.

A fosfina (PH3) é uma molécula encontrada de forma bastante frequente no planeta Terra. É produzida naturalmente por algumas espécies de bactérias anaeróbicas – organismos que vivem em ambientes com falta de oxigênio -, está presente na decomposição de matéria orgânica em aterrospântanos e até mesmo em vísceras de animais (incluindo nós). Mesmo em atividades antropogênicas ela também é produzida, especialmente como resíduo na produção de certas drogas e na industria agrícola. Usada na produção de armas químicas durante a I Guerra Mundial, a fosfina ainda é utilizada como fumigante agrícola, na indústria de semicondutores e é o subproduto desagradável dos laboratórios de metanfetamina. Portanto, a fosfina é produzida por atividade biológica, na Terra. Agora, ela foi detectada em Vênus.

Isto quer dizer que Vênus tem vida? Não! Quer dizer que ele tem fosfina na sua atmosfera. Significa que pode indicar vida microbiana, mas esta é uma especulação que o próprio artigo publicado na revista Nature deixa claro:

Discussion

If no known chemical process can explain PH3 within the upper atmosphere of Venus, then it must be produced by a process not previously considered plausible for Venusian conditions. This could be unknown photochemistry or geochemistry, or possibly life. Information is lacking—as an example, the photochemistry of Venusian cloud droplets is almost completely unknown […] Questions of why hypothetical organisms on Venus might make PH3 are also highly speculative.

Even if confirmed, we emphasize that the detection of PH3 is not robust evidence for life, only for anomalous and unexplained chemistry. There are substantial conceptual problems for the idea of life in Venus’s clouds—the environment is extremely dehydrating as well as hyperacidic. However, we have ruled out many chemical routes to PH3, with the most likely ones falling short by four to eight orders of magnitude (Extended Data Fig. 10). To further discriminate between unknown photochemical and/or geological processes as the source of Venusian PH3, or to determine whether there is life in the clouds of Venus, substantial modelling and experimentation will be important. Ultimately, a solution could come from revisiting Venus for in situ measurements or aerosol return.

Se nenhum processo químico conhecido pode explicar o PH3 na atmosfera superior de Vênus, então ele deve ser produzido por um processo não considerado anteriormente plausível para as condições venusianas. Isso poderia ser fotoquímica ou geoquímica desconhecida, ou possivelmente vida. Faltam informações – por exemplo, a fotoquímica das gotículas de nuvem venusiana é quase completamente desconhecida […] Questões sobre por que organismos hipotéticos em Vênus poderiam produzir PH3 também são altamente especulativas.
Mesmo se confirmado, enfatizamos que a detecção de PH3 não é evidência robusta para a vida, apenas para química anômala e inexplicada. Existem problemas conceituais substanciais para a ideia de vida nas nuvens de Vênus – o ambiente é extremamente desidratante, bem como hiperacídico. No entanto, excluímos muitas rotas químicas para PH3, com as mais prováveis ​​ficando aquém por quatro a oito ordens de magnitude (dados estendidos Fig. 10). Para discriminar ainda mais entre processos fotoquímicos e / ou geológicos desconhecidos como a fonte do PH3 venusiano, ou para determinar se há vida nas nuvens de Vênus, modelagem e experimentação substancial serão importantes. Em última análise, uma solução poderia vir revisitando Vênus para medições in situ ou retorno do aerossol.

Ressaltei isto primeiramente pois durante o pronunciamento oficial feito sobre esta descoberta já havia grupos defendendo como confirmada a presença de vida extraterrestre em Vênus. Sim, deram um salto da constatação da fosfina para uma suposta confirmação de existência – coisa que não foi anunciada.

Cautela aqui se faz necessária. Sempre que uma molécula produzida por alguma forma de vida é encontrada em algum planeta os astrobiólogos devem procurar as possíveis vias abióticas (não-biológicas) de sua síntese. Somente após excluir todas as vias conhecidas pode-se começar a pensar em uma origem biológica – a menos que alguma via abiótica ainda desconhecida esteja por trás do processo.

Isto ocorre porque a fosfina era vista como uma bioassinatura da vida. Um gás de bioassinatura ideal não seria ambíguo, ou seja, seria exclusiva e inequivocadamente biológico. Os organismos vivos devem ser sua única fonte e a molécula seria precisamente caracterizada, não sendo combinadas com linhas contaminantes – critérios que geralmente não são alcançáveis. É difícil encontrar este tipo de bioassinatura. A fosfina atende à maioria dos critérios para uma pesquisa de gás de bioassinatura, mas é um desafio, pois muitas de suas características espectrais são fortemente absorvidas pela atmosfera da Terra. Neste sentido, o que o artigo apresenta na realidade é um indício e não a confirmação de vida, ou seja, mais pesquisa precisa ser feita.

Fosfina

Molécula de Fosfina

Para entender como se deu a detecção é necessário ter em mente que cada átomo e molécula tem um espectro único absorvendo e emitindo tons de luz muito particulares. É como uma impressão digital luminosa que cada molécula possui e que é, portanto, única. Isto permite saber a composição química de outros planetas a partir da detecção espectral. A presença aparente do gás fosfina na atmosfera de Vênus é rara por si só pois, na condição em que o planeta se encontra qualquer fósforo deveria estar na forma oxidada. Essas detecções espectrais foram realizadas primeiramente pelo telescópio James Clerk Maxwell (JCMT) e posteriormente confirmada pelo Atacama Large Millimeter/Submillimetre Array (ALMA). Os dados ALMA reduziram o sinal da molécula para latitudes equatoriais e uma altitude entre 32 e 37 milhas, onde as temperaturas e pressões não são muito severas para a vida como a conhecemos. Com base na intensidade do sinal, a equipe calculou que a abundância de fosfina é de cerca de 20 partes por bilhão, ou pelo menos mil vezes mais do que encontramos na Terra (Wired, 2020).

A presença de fosfina não foi explicada pelas vias convencionais: fotoquímicas, atmosféricas, raios, distribuição vulcânica ou meteorítica, luz solar, minerais varridos do solo ou tectônica de placas.

A presença de até mesmo algumas partes por bilhão de fosfina é completamente inesperada para uma atmosfera oxidada (onde os compostos que contêm oxigênio são muito superiores aos que contêm hidrogênio), onde o fosforo só deveria se apresentar na forma de fosfatos. Revisando todos os cenários que poderiam cria-la nenhum deles se fez plausível.

A presença de fosfina implica uma fonte atmosférica, superficial ou subterrânea de fósforo, ou entrega do espaço interplanetário. Os únicos valores medidos de fósforo atmosférico em Vênus vêm das sondas descendentes de Vega, que eram sensíveis apenas ao fósforo como um elemento, portanto a síntese química da fosfina não é conhecida. Nenhuma espécie de fósforo foi relatada na superfície planetária.

Por esta razão os pesquisadores descartaram a hidrólise do fosforeto geológico ou meteorítico como a fonte da fosfina. Também descartaram a formação pelo ácido fosforoso (H3PO3) que pode ser desproporcional a fosfina sob aquecimento. Sua formação sob as temperaturas e pressões de Vênus exigiria condições bastante irrealistas, como uma atmosfera composta quase inteiramente de hidrogênio.

Na década de 1970, cientistas encontraram a presença da fosfina ao redor de Júpiter e Saturno, onde se formou nas camadas mais internas de suas atmosferas. Internamente o calor e a pressão do hidrogênio é alta, favorecendo à produção abiótica de fosfina. Esses tipos de condições extremas não existem da mesma forma em planetas como a Terra ou Vênus.

Em planetas rochosos as condições são significativamente menos extremas, não há uma maneira conhecida de produzir fosfina sem ser biológica, pois exige muita energia para ser sintetizada. Em outras palavras, se a observação da fosfina em Vênus estiver correta, algo deve estar continuamente reabastecendo a molécula na atmosfera do planeta e então, uma forma de vida seria uma boa explicação, afinal, somente um ser vivo colocaria energia continuamente para sua produção. A vida teria de produzir a fosfina bioassinatura em abundância, permanecendo em quantidades detectáveis ​​na atmosfera de um planeta e ser distinguível de outras moléculas; assim, não confundiria os cientistas.

Processos planetários (especialmente em planetas rochosos, ao invés de gigantes gasosos) não poderiam fazer muito do gás de fosfina, mesmo em um mundo extremo. Isto acaba criando um paradoxo interessante.

Para viver em Vênus qualquer forma de vida teria de ser extremófila, ou seja, adaptada a condições extremas. A temperatura média do planeta é 460ºC. Nessa temperatura ocorreria a desnaturação do DNA – presumindo que a vida seja baseada em DNA como a nossa. Organismos extremófilos na Terra, como bactérias termofílicas suportam altas temperaturas. Este é o caso da Thermus aquaticus cuja temperatura do óptimo biológico é 70ºC. Na década de 60 os primeiros estudos com extremófilos termofílicos levou ao desenvolvimento da técnica de PCR (polymerase chain reaction) que permite amplificação de trechos de DNA.

Quase todas as aplicações de PCR empregam uma polimerase de DNA estável ao calor, chamada de Taq polymerase que foi enzima isolada da T, aquaticus e não se desnatura em ciclos de altas temperaturas durante a amplificação dos fragmentos de DNA no laboratório.

Mas no caso de Vênus estamos falando de 460ºC na superfície do planeta. A única forma então seria viver em certos “bolsões ecológicos” dentro da atmosfera do planeta onde a temperatura ficaria por volta dos “agradáveis” 80ºC – algo próximo do que os extremófilos do planeta Terra vivem.

Particularmente não sei como microrganismos surgiriam e viveriam apenas na atmosfera. Na Terra são encontrados microrganismos em suspensão na atmosfera, mas ainda assim é muito especulativo para Vênus. Não quero jogar um balde de água fria na descoberta, apenas estou indo com calma diante do achado.

O paradoxo consiste exatamente no fato de termos um planeta muito hostil a vida e que ao mesmo tempo apresenta traços químicos relacionados a ela cujas vias abióticas foram descartadas. Sem mais informações a confusão continua.

Os cientistas especularam sobre vida em Vênus por décadas. A vida poderia ter surgido em regiões planetárias ecologicamente mais agradáveis e evoluído conforme as condições transformavam o planeta em uma paisagem infernal literal. Evoluiu, adaptando-se a viver em uma parte mais fria do planeta – onde as nuvens, a mais de 30 milhas acima da superfície apresentavam pressão atmosférica menor e a temperatura nos “agradáveis” 80ºC.

Carl Sagan e Harold Morowitz  escreveram na revista Nature em 1967 que não é de forma alguma difícil imaginar uma biologia nas nuvens de Vênus, sugerindo o cenário dos “bolsões ecológicos” com hidrogênio, flutuando entre as nuvens, coletando água e minerais.

As primeiras observações do planeta revelaram que partes de sua atmosfera absorvem mais luz ultravioleta do que o esperado, uma anomalia que os cientistas supuseram que poderia ser o trabalho de microrganismos aéreos. Embora o fenômeno seja mais provável devido à presença de outros, alguns cientistas sugeriram a possibilidade de microrganismos venusianos transportados pelo ar, estabelecendo cenários em que os poderiam metabolizar compostos de enxofrepermanecendo entre as nuvens desenvolvendo ciclos de vida possibilitados por períodos de dormência em altitudes variadas.

Contudo, antes de sair especulando sobre o assunto devemos lembrar também de outra frase de Sagan que é muito importante neste momento: “alegações extraordinárias requer evidências extraordinárias”.

A fosfina é uma molécula simples, que pode vir de processos planetários que ainda não conhecemos. Nesse caso, isso significa processos além daqueles simulados pela equipe de pesquisa podem ser descobertos. Essa seria a explicação mais simples para ver a fosfina em um planeta como Vênus. Invocar uma forma de vida desconhecida que precisa superar vários desafios ecológicos e planetários conhecidos em um ambiente surpreendentemente hostil a ela seria uma explicação menos provável e mais especulativa. O próprio artigo da Nature apresenta isto como demonstrei acima. A comunidade precisa se aprofundar nas possíveis explicações não biológicas para a fosfina.

John Carpenter, um cientista do observatório do ALMA, está cético de que as observações da fosfina em si sejam reais. Para ele, o sinal é fraco e a equipe precisou realizar uma grande quantidade de processamento para extraí-lo dos dados retornados pelos telescópios.

O astrobiólogo Dirk Schulze-Makuch, da Technical University Berlin, que considerou a vida venusiana baseada em nuvem, concorda que uma explicação biológica para a fosfina é possível, mas ele acha que outras reações químicas geológicas ou induzidas pela luz desconhecidas podem ainda explicar o sinal. Para ele, Vênus ainda é basicamente um planeta que não entendemos muito bem.

Jane Greaves estava revisando dados antigos quando percebeu uma promissora bioassinatura escondida à vista de todos – uma indicação de que algo pode estar vivo em Vênus.

Simplificando, a fosfina não deveria estar na atmosfera venusiana. É extremamente difícil de produzir, e a química nas nuvens deve destruir a molécula antes que ela se acumule nas quantidades observadas.

Sendo vida ou não, a via de síntese é um mecanismo realmente exótico. É sempre válido (ainda que abiótico, se confirmado) descobrir uma via de síntese destes compostos, pois permite entender como eles são criados. Assim, passam a fazer parte do elenco de vias de síntese que devem ser consideradas caso sejam encontrados novamente em outros planetas. Isto refina o que é preciso descartar para se considerar algo relacionado a vida.

Ainda é muito difícil ter certeza se estamos olhando para o vestígio gasoso de alguma forma de vida (National Geographic, 2020).

A descoberta de uma forma de vida alienígena não parece evidente neste episódio embora haja sites internacionais já afirmando que “Não estamos sozinhos”. Para os pseudocientistas e aqueles que ainda não exercem o ceticismo coerente a fosfina já é um ser vivo.

Desejo que de fato se encontre a solução para este paradoxo e ficaria maravilhado em saber que há microrganismos em outros planetas, mas por enquanto, ainda é um pequeno passo. Existe ainda um intervalo que separa os compostos químicos encontrados da confirmação de formas de vida em Vênus. Não estou jogando um balde de água fria na cabeça das pessoas, até porque, o artigo é de grande relevância para quem se interessa pelo assunto. Apenas estou sendo cauteloso porque não é a primeira vez que isto ocorre.

Em várias ocasiões, os cientistas pensaram ter detectado sinais de vida em Marte e o resultado foi negativo. Na década de 1970, alguns pesquisadores pensaram que as sondas Viking haviam encontrado evidências de respiração microbiana, mas o consenso aponta para uma química incomum do solo. Duas décadas depois, eles ficaram entusiasmados com o que pareciam fósseis microscópicos em um meteorito marciano. Mais recentemente, o metano chamou a atenção quando os cientistas encontraram picos em sua presença no mesmo planeta vermelho. No entanto, nenhum forma de vida foi encontrada.

O que há de mais positivo é que a detecção provisória da fosfina provavelmente alimentará os apelos por um retorno a Vênus – uma viagem que está muito atrasada, visto que a última vez que a NASA enviou uma sonda ao planeta foi em 1989.

Victor Rossetti

Palavra chave: NetNature, Rossetti, Fosfina, Vênus, Vida, Origem Biótica, Origem Abiótica, Sagan.

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