Un team internazionale di astronomi, guidato dalla professoressa Jane Greaves dell'Università di Cardiff, ha annunciato oggi la scoperta di una rara molecola, la fosfina, nelle nuvole di Venere. Sulla terra, questo gas è prodotto solo industrialmente, o da microbi che prosperano in ambienti privi di ossigeno.

Gli astronomi hanno ipotizzato per decenni che le nuvole alte su Venere potrebbero offrire una casa per i microbi, fluttuando liberi dalla superficie rovente, ma deve comunque tollerare un'acidità molto elevata. Il rilevamento di molecole di fosfina, costituiti da idrogeno e fosforo, potrebbe indicare questa vita "aerea" extraterrestre. La nuova scoperta è descritta in un articolo in Astronomia della natura .

Il team ha utilizzato per la prima volta il James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) alle Hawaii per rilevare la fosfina, e hanno poi avuto il tempo di dare seguito alla loro scoperta con 45 telescopi dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile. Entrambe le strutture hanno osservato Venere a una lunghezza d'onda di circa 1 millimetro, molto più a lungo di quanto l'occhio umano possa vedere:solo i telescopi ad alta quota possono rilevare efficacemente questa lunghezza d'onda.

Il professor Greaves dice, "Questo è stato un esperimento fatto per pura curiosità, davvero, sfruttando la potente tecnologia di JCMT, e pensando a strumenti futuri. Pensavo che saremmo stati in grado di escludere scenari estremi, come le nuvole riempite di organismi. Quando abbiamo avuto i primi accenni di fosfina nello spettro di Venere, è stato uno shock!"

Naturalmente cauto sui risultati iniziali, Greaves e il suo team sono stati lieti di avere tre ore di tempo con il più sensibile osservatorio ALMA. Il maltempo ha aggiunto un frustrante ritardo, ma dopo sei mesi di trattamento dei dati, la scoperta è stata confermata.

Membro del team Dott.ssa Anita Richards, del UK ALMA Regional Centre e dell'Università di Manchester, aggiunge:"Con nostro grande sollievo, le condizioni erano buone ad ALMA per le osservazioni di follow-up mentre Venere era ad un angolo adeguato rispetto alla Terra. L'elaborazione dei dati è stata complicata, anche se, poiché ALMA di solito non cerca effetti molto sottili in oggetti molto luminosi come Venere."

Greaves aggiunge:"Alla fine, abbiamo scoperto che entrambi gli osservatori avevano visto la stessa cosa:debole assorbimento alla giusta lunghezza d'onda per essere gas fosfina, dove le molecole sono retroilluminate dalle nuvole più calde sottostanti."

Il professor Hideo Sagawa della Kyoto Sangyo University ha quindi utilizzato i suoi modelli per l'atmosfera venusiana per interpretare i dati, scoprendo che la fosfina è presente ma scarsa, solo una ventina di molecole ogni miliardo.

Gli astronomi hanno poi eseguito dei calcoli per vedere se la fosfina potesse provenire da processi naturali su Venere. Avvertono che alcune informazioni mancano, infatti, l'unico altro studio sul fosforo su Venere è venuto da un esperimento di lander, trasportato dalla missione sovietica Vega 2 nel 1985.

Il dottor William Bains, scienziato del Massachusetts Institute of Technology, ha guidato il lavoro sulla valutazione dei modi naturali per produrre fosfina. Alcune idee includevano la luce del sole, minerali soffiati verso l'alto dalla superficie, vulcani, o fulmine, ma nessuno di questi potrebbe farne abbastanza. Si è scoperto che le fonti naturali producono al massimo un decimillesimo della quantità di fosfina che i telescopi hanno visto.

Per creare la quantità osservata di fosfina su Venere, gli organismi terrestri dovrebbero lavorare solo a circa il 10% della loro massima produttività, secondo i calcoli del Dr. Paul Rimmer dell'Università di Cambridge. Tuttavia, qualsiasi microbi su Venere sarà probabilmente molto diverso dai loro cugini terrestri, sopravvivere in condizioni iperacide.

I batteri della terra possono assorbire i minerali di fosfato, aggiungere idrogeno, e infine espellere il gas fosfina. Gli costa energia per farlo, quindi perché lo fanno non è chiaro. La fosfina potrebbe essere solo un prodotto di scarto, ma altri scienziati hanno suggerito scopi come allontanare i batteri rivali.

Un altro membro del team del MIT, Dott.ssa Clara Sousa Silva, stava anche pensando di cercare la fosfina come gas "biofirma" della vita che non utilizza ossigeno sui pianeti intorno ad altre stelle, perché la chimica normale ne fa così poco.

Commenta:"Trovare la fosfina su Venere è stato un vantaggio inaspettato! La scoperta solleva molte domande, come il modo in cui qualsiasi organismo potrebbe sopravvivere. Sulla terra, alcuni microbi possono far fronte a circa il 5% di acido nel loro ambiente, ma le nuvole di Venere sono quasi interamente fatte di acido".

Potrebbero esistere altre biofirme nel Sistema Solare, come il metano su Marte e l'acqua che fuoriesce dalle lune ghiacciate Europa ed Encelado. su Venere, è stato suggerito che le strisce scure in cui viene assorbita la luce ultravioletta potrebbero provenire da colonie di microbi. La navicella Akatsuki, lanciato dall'agenzia spaziale giapponese JAXA, sta attualmente mappando queste strisce scure per saperne di più su questo "assorbitore ultravioletto sconosciuto".

Il team ritiene che la loro scoperta sia significativa perché possono escludere molti modi alternativi per produrre fosfina, ma riconoscono che la conferma della presenza della "vita" richiede molto più lavoro. Sebbene le alte nubi di Venere abbiano temperature fino a piacevoli 30 gradi centigradi, sono incredibilmente acidi, circa il 90% di acido solforico, ponendo grossi problemi per la sopravvivenza dei microbi. La professoressa Sara Seager e il dottor Janusz Petkowski, anche entrambi al MIT, stanno studiando come i microbi potrebbero proteggersi all'interno delle goccioline.

Il team sta ora aspettando con impazienza più tempo per il telescopio, ad esempio per stabilire se la fosfina si trova in una parte relativamente temperata delle nuvole, e cercare altri gas associati alla vita. Nuove missioni spaziali potrebbero viaggiare anche sul nostro pianeta vicino, e campionare le nuvole in situ per cercare ulteriormente segni di vita.

Professoressa Emma Bunce, Presidente della Royal Astronomical Society, congratulato il team per il loro lavoro, "Una domanda chiave nella scienza è se la vita esiste oltre la Terra, e la scoperta della professoressa Jane Greaves e del suo team è un passo avanti fondamentale in questa ricerca. Sono particolarmente lieto di vedere gli scienziati britannici guidare una svolta così importante, qualcosa che costituisce un valido argomento per una missione spaziale di ritorno su Venere".

Il ministro della Scienza Amanda Solloway ha dichiarato:"Venere ha catturato per decenni l'immaginazione di scienziati e astronomi di tutto il mondo".

"Questa scoperta è immensamente eccitante, aiutandoci ad aumentare la nostra comprensione dell'universo e anche se potrebbe esserci vita su Venere. Sono incredibilmente orgoglioso che questo affascinante rilevamento sia stato condotto da alcuni dei principali scienziati e ingegneri del Regno Unito utilizzando strutture all'avanguardia costruite sul nostro suolo".