No encontrar vida en Venus sería decepcionante. Pero es buena ciencia en el trabajo.

Una vista de Venus tomada por el orbitador Venus Express de la ESA. ESA/MPS/DLR/IDA, M. Pérez-Ayúcar & C. Wilson

El informe del mes pasado de que puede haber gas fosfina en las nubes de Venus vino con una implicación sorprendente: vida extraterrestre. En la Tierra, la fosfina es una sustancia química producida por algunos tipos de bacterias que viven en condiciones de escasez de oxígeno. Su presencia en Venus, anunciada por un equipo dirigido por Jane Greaves de la Universidad de Cardiff, planteó la posibilidad de que pudiera haber vida en lo que durante mucho tiempo se pensó que era uno de los entornos más inhóspitos del sistema solar: un planeta cubierto de espesas nubes de azufre. ácido, con una atmósfera que es 96% dióxido de carbono, y donde la presión en la superficie es 100 veces mayor que la de la Tierra. Ah, y experimenta temperaturas de hasta 471 °C —muy por encima del punto de fusión del plomo.

Sin embargo, desde el informe inicial, han surgido dudas sobre el hallazgo. Tres artículos preliminares diferentes (ninguno de los cuales se ha publicado en una revista revisada por pares, aunque uno ha sido aceptado) no pudieron encontrar la misma evidencia de fosfina en Venus. .

En la superficie, los nuevos informes podrían parecer sugerir que el equipo detrás de los hallazgos iniciales se equivocó gravemente, o está sufriendo una reacción violenta por exagerar los resultados. Pero fue un estudio sólido. Las detecciones originales se anunciaron después de que Greaves y su equipo encontraran señales de fosfina en lecturas de infrarrojo a microondas de la atmósfera de Venus realizadas con el Telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) en Hawái y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile. Los autores fueron súper claros. Hicieron un trabajo fantástico al decir que no encontraron vida, que encontraron algo asociado con la vida en la Tierra que no pueden explicar en Venus, dice Stephanie Olson, científica planetaria de la Universidad de Purdue que no participó en ninguno de estos estudios. El equipo llegó incluso a publicar un artículo en la revista Astrobiology investigando y descartando las causas naturales conocidas de la fosfina en Venus.

Repetición, repetición

La verdad es que la historia de la supuesta fosfina de Venus no es un caso simple de un hallazgo sensacional que se derriba tras un escrutinio más profundo. De hecho, la avalancha de investigaciones de seguimiento es bienvenida; la ciencia está haciendo lo suyo. Esto es especialmente cierto cuando se trata de la búsqueda de vida extraterrestre, después de todo, afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria .

Creo que este es un ejemplo perfecto de cómo funciona el proceso científico, dice Paul Byrne, científico planetario de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, que tampoco participó en los estudios. Ciertamente tiene sentido que haya otros estudios que intenten responder a esta pregunta.

El primer papel preimpreso para poner en duda el original en realidad fue escrito en parte por la propia Greaves. Después de no poder asegurar más tiempo en los telescopios para verificar el hallazgo inicial de su equipo (la pandemia ha dificultado y en algunos casos imposible el acceso al telescopio), ella y sus colegas recurrieron a un archivo de observaciones infrarrojas realizadas en 2015 y no pudieron encontrar ninguna señal de fosfina.

Esto es frustrante, por supuesto, pero como dice Byrne, la ausencia de prueba de una detección dada no es prueba de ausencia. Simplemente podría significar que el problema es más complejo de lo que nos gustaría. Tal vez la fosfina en realidad no exista en Venus, o tal vez varíe con el tiempo. O tal vez las observaciones de archivo que Greaves analizó no sondearon lo suficientemente profundo en las nubes.

La replicabilidad es en realidad un problema común cuando se trata de este tipo de investigaciones. Nuestra caracterización actual del metano en Marte, por ejemplo, está bajo un intenso debate: el rover Curiosity de la NASA tiene un tiene un historial de detección de enormes picos de metano en el planeta , mientras que el Trace Gas Orbiter de la ESA, diseñado para estudiar el gas en Marte con instrumentos mucho más sensibles que Curiosity, ha encontrado bupkis . Lo mismo ocurre con el detección de columnas de agua en Europa por el Telescopio Espacial Hubble : investigaciones posteriores han luchado para encontrarlos .

Todavía procesando

Otro problema que afecta a los hallazgos de fosfina es el procesamiento de datos. Los otros dos preprints fueron escritas por equipos que trató de reprocesar los datos originales utilizado por Greaves y su equipo, sospechando que el análisis original era defectuoso. A menudo es un desafío extraer señales de las enormes cantidades de ruido que se encuentran en los datos telescópicos. Los investigadores en el estudio original utilizaron una técnica llamada ajuste polinomial, que se supone que elimina el ruido de fondo alrededor de la región espectral donde deberían aparecer las señales de fosfina. Pero como National Geographic informes, la forma en que lo hicieron en realidad podría haber introducido señales de fosfina falsas.

Ambas nuevas preimpresiones reprocesaron los datos desde cero, sin utilizar el método de Greaves. Uno centrado únicamente en los datos de ALMA y no pudo encontrar fosfina. el otro papel analizó los datos de ALMA y JCMT. Los investigadores no encontraron ninguna señal de fosfina en los datos de ALMA y detectaron una señal en el conjunto JCMT que podría explicarse por el gas de dióxido de azufre.

Además, el observatorio ALMA recientemente encontré un error en su sistema de calibración utilizado para recopilar los datos con los que trabajaron Greaves y su equipo. Eso no significa que tenían las cosas mal en primer lugar. Incluso si se determina que los datos de ALMA son erróneos, todavía se requiere una explicación sobre si los datos [JCMT] son ​​correctos o no, dice Byrne. No creo que esto sea tan claro al decir 'Sí, hay fosfina' o 'No, no hay'.

Tampoco está claro qué metodología es más correcta. No existe una receta oficial o un conjunto de reglas sobre cómo se supone que se debe hacer esto al estudiar las firmas biológicas, dice Olson. De hecho, muchos avances en la ciencia provienen del hecho de que diferentes grupos abordan los problemas de manera diferente, revelando ideas y pistas que otros no notaron.

La clave es la transparencia. Sea cual sea el método que se utilice, siempre que esté bien documentado y sea accesible (que es lo que hemos visto con el artículo de Greaves y las investigaciones preliminares de seguimiento), siempre que sea reproducible, eso es lo que importa, dice Byrne. Los desacuerdos están bien, y mientras se puedan discutir abiertamente, eso es buena ciencia.

Después de verificar

Si los investigadores llegaran a un consenso de que la fosfina existe en Venus, eso no significa que haya vida en el planeta. La fosfina es definitivamente una biofirma potencial, pero no es solo una biofirma, dice Byrne. La fosfina es producida en la Tierra por bacterias que viven en aguas residuales, pantanos, marismas, campos de arroz e intestinos de animales, pero sabemos que también se produce en algunas aplicaciones industriales y en planetas gaseosos como Saturno y Júpiter, donde se cree que la vida no puede sobrevivir. En cuanto a lo que está pasando en el caso de Venus, no sabemos lo suficiente sobre el planeta para descartar por completo alguna química extraña que nunca antes habíamos visto.

Lo mismo se aplica a otras firmas biológicas potenciales que hemos descubierto en el sistema solar. No puedo pensar en un solo compuesto que podamos medir fácilmente que solo indique definitivamente la vida, dice Byrne. El metano es producido por muchos tipos de bacterias en la Tierra (incluidas las que viven en el ganado), pero también lo expulsan los volcanes. El oxígeno respirable (en forma de O2) fue creado por las primeras cianobacterias de la Tierra, pero extrañas reacciones que involucran la luz solar y un mineral llamado titania también producirlo en otros mundos.

Cuando se trata de Venus, este será un debate que tendremos en los próximos años, dice Olson. Y eso es porque ninguna pista puede ser una prueba concreta de vida a menos que enviemos una misión para hacer observaciones directas.

Hay cosas que podemos hacer mientras tanto, dice Byrne. Pero hasta que lleguemos allí, es básicamente académico. La única forma de responder a estas preguntas es ir allí.

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