El redescubrimiento de Venus

Recreación artística del planeta Venus. Crédito: ESO/M. Kornmesser & NASA/JPL/Caltech.

El hallazgo de gas fosfano en la atmósfera del planeta más cercano a la Tierra, anunciado esta semana, podría representar la presencia de vida. El descubrimiento significa un impulso para una serie de nuevas misiones que se están planeando con rumbo a Venus, que tras décadas de estar en segundo plano en la búsqueda de indicios de actividad biológica en otros mundos pasa a convertirse en uno de sus protagonistas.




En la mañana del 14 de diciembre de 1962, un grupo de científicos estadounidenses escuchaba atentamente la estática que salía de un gran altavoz, el cual había sido instalado en el centro de comando que controlaba enormes antenas construidas por la NASA en el desierto de Mojave. De pronto, la voz de un investigador que estaba en una habitación contigua emergió del parlante y rompió la tensa espera: “¡Estamos obteniendo datos!”, exclamó. Mientras los hombres saltaban y se abrazaban, William H. Pickering, director del Laboratorio de Propulsión Jet de la NASA, les decía a los periodistas en Washington que en pocos minutos escucharían las señales transmitidas por la primera nave humana que lograba visitar otro planeta. Entonces, las emisiones radiales de la sonda Mariner II resonaron en el salón y en los televisores de millones de norteamericanos. El sonido enviado desde las cercanías de Venus parecía casi una melodía, por lo que un emocionado Pickering apeló a un clásico concepto griego sobre la armonía entre los planetas y dijo: “Escuchen la música de las esferas”.

El hito fascinó al pueblo norteamericano, porque era la primera vez que la NASA vencía a sus rivales de Moscú en la carrera espacial, luego de varios éxitos soviéticos que incluían al pionero satélite Sputnik en 1957 y a Yuri Gagarin, el primer humano en ir al espacio en 1961. Pero más allá del impacto mediático, a la agencia espacial estadounidense le importaba el logro científico de la misión, tal como lo recalcó James Webb, administrador de la NASA, en esa misma conferencia realizada en Washington: “Quizás se añada más al conocimiento del hombre sobre Venus que todo lo que se ha conseguido en miles de años de historia escrita”.

Hasta entonces, los científicos sólo podían estudiar los demás mundos del sistema solar usando telescopios de superficie. Y Venus, el vecino más cercano a la Tierra y el segundo objeto más brillante del cielo nocturno después de la Luna, sólo se veía como un planeta rodeado de nubes opacas. Nadie sabía exactamente qué ocultaba, por lo que autores como Edgar Rice Burroughs (Tarzán) lo describieron como poseedor de densas junglas. Mariner II no portaba una cámara, pero los instrumentos que usó en su sobrevuelo no sólo ayudaron a mejorar las estimaciones sobre la masa de Venus –que equivale en un 80% a la de la Tierra-, sino que también captaron un primer atisbo de la inhóspita temperatura en su superficie: 482° Celsius, suficiente para derretir plomo.

Las cerca de 40 misiones a Venus enviadas luego de Mariner II por Estados Unidos, la Unión Soviética, Japón y otros países, delinearon un retrato más bien infernal. Su atmósfera está compuesta principalmente por dióxido de carbono y sus nubes están conformadas por ácido sulfúrico, con unos cuantos rastros de agua. La presión en su superficie supera en 90 veces a la de la Tierra, por lo que se asemeja a la que existe a mil metros bajo la superficie de los océanos. Su paisaje está poblado por miles de volcanes, los que en algunos casos alcanzan hasta 240 kilómetros de ancho y generan canales de lava que se extienden por 5 mil kilómetros. No es de extrañar que en 1982 la sonda soviética Venera 13 sobreviviera sólo un par de horas tras posarse en el planeta: apenas alcanzó a enviar algunas imágenes de rocas de color anaranjado antes de colapsar.

Vista de Venus, elaborada con registros de la sonda Magellan -que mapeó el 98% del planeta- e imágenes captadas desde la Tierra por el telescopio de Arecibo. Crédito: NASA

El último intento de la NASA por mapear el terreno venusino fue la misión Magellan, que sobrevoló en torno al planeta entre 1990 y 1994. Esa nave, la sonda orbital Venus Express -enviada por Europa y que operó entre 2006 y 2014- y la Akatsuki japonesa lanzada en 2010 han sido los únicos vehículos que han estudiado Venus en las últimas tres décadas. En comparación, sólo este año ya han partido tres naves de China, los Emiratos Árabes Unidos y Estados Unidos con rumbo a Marte. “No está claro por qué Venus ha permanecido en segundo plano tanto tiempo, pero quizás se deba a que su superficie es tan caliente y presenta tanta presión que ninguna forma de vida que conozcamos podría vivir ahí de alguna manera razonable. Así que la gente se enfocó en áreas del sistema solar con altos indicios de agua, como la luna Europa de Júpiter y Marte, al menos en su pasado distante”, explica Paul Byrne, científico planetario de la Universidad de Carolina del Norte, a Tendencias de La Tercera.

Esta semana, el estatus de Venus cambió radicalmente y tras décadas de ser el hermano menospreciado de Marte pasó a ocupar la primera plana. Curiosamente, su nueva reputación proviene de la detección en su atmósfera de un gas llamado fosfano, el cual resulta tóxico para las formas de vida que dependen del oxígeno. Pese a ello, el equipo internacional de científicos que anunció el hallazgo -realizado en parte gracias a la antenas del telescopio ALMA en el norte de Chile-, informó que el fosfano quizás sea indicio de algo revolucionario que podría reactivar la exploración de Venus: la presencia de vida en otro planeta.

Por lo que se sabe hasta ahora, en planetas rocosos como la Tierra el fosfano es generado por organismos vivos, ya sean humanos o microbios. En la Primera Guerra Mundial fue usado como arma química y aún se ocupa para fumigar cultivos, además de ser un subproducto tan común en laboratorios ilegales de metanfetaminas que incluso apareció en un episodio de la serie Breaking Bad. Pero además, también es originado naturalmente por algunas especies de bacterias anaeróbicas, es decir, que subsisten sin oxígeno. La astrónoma Sara Seager, investigadora del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y coautora del reporte publicado en Nature Astronomy, indica a Tendencias que ese tipo de organismos existen en ambientes bajos en oxígeno como los que se pueden encontrar en “pantanos, humedales, marismas y dentro de las entrañas de los animales”.

A comienzos de este año, otro reporte publicado por Seager y algunos de los científicos involucrados en el nuevo informe indicaba que el fosfano en lejanos exoplanetas podría apuntar a la existencia de metabolismos alienígenas. Por eso, sugerían apuntar los telescopios futuros más potentes a esos mundos, para así rastrear señales del gas en su atmósfera. Ahora esos indicios, que deben ser corroborados por observaciones futuras, se encontrarían mucho más cerca, en el segundo planeta más cercano al Sol, distante a unos 145 millones de kilómetros de la Tierra.

Vista 3D del volcán Sapas Mons, en Venus. Crédito: NASA

Nuestra percepción de Venus se ha transformado radicalmente en los últimos años. Las ideas sobre una vida abundante en la superficie de Venus persistieron hasta mediados de los 60, cuando el programa estadounidense Mariner y su par soviético Venera confirmaron que la superficie era un páramo infernal con altas temperaturas y presiones que hacían inviable la vida. En ese punto las conversaciones sobre la relevancia de Venus como un mundo habitable se detuvieron y la atención se volvió hacia Marte”, comenta a Tendencias el astrofísico Stephen Kane, académico de la Universidad de California, en Riverside, y quien participó del Instituto de Ciencia de Exoplanetas de la NASA. Hoy la realidad es totalmente distinta: “Ahora entendemos que Venus tiene completamente que ver con la habitabilidad. En sus inicios, la Tierra y Venus tuvieron condiciones similares y estudios recientes muestran que Venus pudo ser habitable, con océanos superficiales de agua líquida que existieron hace mil millones de años. Si eso es cierto, tal vez desarrolló un ecosistema biológico antes de hacer la transición a su estado actual”.

Kane es uno de varios científicos que aseguran que es hora de redescubrir Venus y enviar nuevas misiones. “Venus es la llave para descifrar muchas de las preguntas que rodean a la habitabilidad de los planetas y cómo esta evoluciona con el tiempo. Una vez que respondamos esas preguntas en ese planeta, podremos aplicar las lecciones aprendidas a una serie de mundos que están siendo descubiertos alrededor de otras estrellas”, señala. Por eso el investigador forma parte de DAVINCI+, una de las varias misiones a Venus que ya están siendo consideradas o en fase de planificación por parte de países como Estados Unidos, Rusia y la India, además de la industria privada.

Enigmas planetarios

A unos 50 o 60 kilómetros de la superficie venusina, hay una capa atmosférica cuya presión equivale a la que existe a nivel del mar en la Tierra y donde las temperaturas varían entre los cero y los 50 grados Celsius. Si no fuera por la presencia de nubes de ácido sulfúrico, esa zona -donde precisamente se registró la existencia de fosfano- podría ser propicia para alguna forma de vida. A pesar del inhóspito ambiente, en la Tierra existen indicios de organismos que pueden sobrevivir en condiciones similares. “En el sur de España está el río Tinto, donde se han visto extremófilos que aguantan condiciones de acidez extrema. Básicamente, se alimentan de pirita y como subproducto generan ácido sulfúrico”, señala Itziar de Gregorio, jefa de la oficina de ciencias del Observatorio Europeo (ESO) en Chile, organismo que opera ALMA. La astrónoma agrega que, de existir, los microorganismos venusinos tendrían que ser acidófilos, es decir, capaces de aguantar “altas concentraciones de acidez”.

El nexo entre el fosfano y potenciales formas de vida es uno de los misterios que podría ser resuelto por futuras misiones. “La acidez y la naturaleza de las gotas que se forman en las nubes, formadas en gran parte por ácido sulfúrico y no agua, convierten a Venus en un ambiente complejo para la concepción de la vida. Por eso, la idea de que exista en la atmósfera de Venus es especulativa. Sin embargo, la presencia de ‘vida extraña’ no puede ser descartada”, comenta Michael Wong, astrobiólogo de la Universidad de Washington, a Tendencias. El investigador precisa que si bien el fosfano puede ser producido por microbios en ecosistemas anaeróbicos, los caminos químicos exactos que lo generan “son desconocidos actualmente. Todo lo que sabemos es que su presencia se asocia con algunos microorganismos”.

Según Sara Seager, Venus es uno “de los mundos más misteriosos”. Por ejemplo, en su atmósfera opera “un misterioso factor que absorbe la luz ultravioleta. Además, los vientos extremadamente fuertes de 400 kilómetros por hora hacen que la atmósfera rote en sólo cuatro días terrestres”. Jennifer Whitten, geóloga planetaria de la Universidad de Tulane, dice a Tendencias que concuerda en que Venus es un mundo enigmático, particularmente porque “tiene demasiadas similitudes con la Tierra y aún así evolucionó por un camino muy distinto. Esa otra trayectoria nos permite comparar la geología de la Tierra con la de Venus para así entender de mejor manera grandes procesos activos en nuestro planeta, como las placas tectónicas”.

Una de las imágenes de Venus captada por la nave orbital japonesa Akatsuki. Crédito: JAXA

La investigadora agrega que la “recolección de nuevos datos de misiones a Venus generará información sobre las condiciones de superficie o atmósfera que la vida debe soportar para sobrevivir, además de proveer un vistazo a la adaptabilidad y resiliencia de la misma”. Whitten conoce a fondo esta investigación porque integra el equipo científico de VERITAS, una de las dos misiones a Venus que están siendo consideradas por la NASA como parte de su programa Discovery. Mientras VERITAS orbitaría el planeta con sofisticados instrumentos que le permitirían crear un mapa 3D del planeta y determinar de qué está hecha su superficie, DAVINCI+ pretende explorar el pasado y presente de la atmósfera venusina mediante una sonda esférica que descenderá hasta la superficie analizando diversas moléculas. De hecho, sería la primera sonda en adentrarse en la sonda venusina desde los globos soviéticos Vega de 1985. Ambas iniciativas tienen fecha de lanzamiento estimada para 2026 y compiten con otras dos misiones a las lunas Io de Júpiter y Tritón en Neptuno: de estas cuatro propuestas la NASA elegirá dos en 2021.

“Creo que es tiempo de que la NASA vuelva a Venus y, sobre todo, es hora de darle otro vistazo detallado a la superficie del planeta. Varias misiones, incluyendo la Venus Express de la ESA y la Akatsuki de JAXA, han medido la atmósfera, pero también es importante que otra misión pueda explorar la superficie en busca de señales de actividad volcánica reciente, con el fin de entender el intercambio que se da entre la geología de la superficie y la atmósfera”, señala Whitten. La investigadora precisa que VERITAS permitirá caracterizar cuán “geológicamente activo es hoy Venus y, en algo que es importante para la vida, qué rol ha ejercido el agua en su historia geológica”.

La carrera hacia Venus

Tras el anuncio de la detección de fosfano, Jim Bridenstine –actual administrador de la NASA- describió a Venus como “una parada en nuestra búsqueda de vida”, y agregó que “estamos en la cúspide de impresionantes descubrimientos que nos podrían revelar más sobre la posibilidad de vida fuera de la Tierra”. Para la NASA, señaló, la búsqueda de vida en otros mundos es una prioridad, y aludió a otra posible misión a Venus llamada EnVision. Se trata de una sonda orbital desarrollada en conjunto con la Agencia Espacial Europea (ESA) y que partiría en 2032 con el fin de realizar estudios geológicos y atmosféricos. Hoy la propuesta presentada al programa Cosmic Vision de la ESA compite con SPICA, un telescopio espacial infrarrojo, y THESEUS, un observatorio espacial de rayos gamma. La elección final se hará en 2021.

Un modelo de la sonda EnVision que podría viajar en los próximos años a Venus. Crédito: ESA

“EnVision fue concebida y planificada por la comunidad científica que trabaja en torno a Venus en Europa con el fin de transformar nuestro conocimiento del planeta, al observarlo de manera holística para así entender los procesos que están ocurriendo hoy. También buscamos impulsar un programa de exploración como el que se dio en Marte. Tras EnVision, nuestra siguiente meta es enviar algún globo o globos a las nubes para entender realmente su química y dinámicas. Después de eso, sería el turno de vehículos que puedan operar por largos períodos en la superficie”, explica a Tendencias el investigador Richard Ghail, académico del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Londres y científico en jefe del proyecto EnVision.

Si bien Ghail reconoce que una misión como EnVision representa muchas dificultades en cuanto a costos y preparación, su colega Colin Wilson asegura que el potencial en cuanto a hallazgos es enorme. El científico planetario de la Universidad de Oxford y miembro del equipo EnVision explica a Tendencias que los nuevos orbitadores pueden transportar “instrumentos de radar del siglo XXI, capaces de mapear el planeta con mucho más detalles. Las nuevas sondas que se lancen en la atmósfera tomarían mediciones mucho más precisas de las que ya tenemos. Ya se van a cumplir 40 años desde nuestros últimos análisis en la atmósfera”. Wilson apunta que la mejor misión posible para analizar la relación entre el fosfano y la posible existencia de vida sería un laboratorio en las nubes venusinas: “Globos en la capa de nubes fueron demostrados con éxito por la Unión Soviética en 1985. Se han propuesto versiones modernas que realizarían evaluaciones precisas del ambiente y la composición de la capa de nubes. Esa será nuestra mejor opción de detectar formas de vida”.

Itziar de Gregorio comenta que los estudios que realicen las nuevas misiones a Venus también podrían revelar indicios sobre lo que le depara a la Tierra. “Hay una hipótesis que todavía no se ha confirmado que dice que en el pasado Venus se parecía a la Tierra mucho más que ahora. Incluso podría haber tenido océanos de agua líquida, pero según el Sol fue evolucionando de forma natural, aumentó su propia temperatura y elevó la de la superficie de Venus, por lo que toda el agua se evaporó, produciendo la atmósfera densa que vemos ahora y que ha favorecido el efecto invernadero”, comenta la astrónoma. Ese proceso, indica de Gregorio, nos podría “hablar del futuro que podría sufrir la Tierra cuando el Sol evolucione, porque le va a pasar prácticamente lo mismo. El Sol se va a convertir en una estrella gigante roja y va a ir aumentando su temperatura y tamaño. Nuestro destino podría ser lo que vemos ahora en Venus”.

Modelo digital de la misión VERITAS. Crédito: NASA

En cuanto al rol de ALMA en los estudios futuros, Jennifer Whitten cree que este complejo más otros como el Observatorio de Arecibo serán claves, especialmente para los “estudios de larga duración de la superficie de Venus y la composición de su atmósfera. Usando estos instrumentos podemos realizar mediciones continuas y así desarrollar una mejor comprensión de los cambios a larga escala tanto en la superficie como en su atmósfera”. Por ahora, otros países también se preparan para viajar a Venus: la India alista el lanzamiento en 2023 de su orbitador Shukrayaan-1 –que analizará la química de la atmósfera- y Rusia declaró esta semana que lanzará una misión propia que se sumaría a Venera-D, un proyecto conjunto con Estados Unidos que incluye un orbitador y un vehículo de superficie que serían enviados a fines de esta década. Incluso, el jefe de la agencia Roscosmos declaró que Venus es un “planeta ruso”.

Esta nueva carrera espacial también incluirá a la empresa privada Rocket Lab, que en 2023 planea lanzar la primera de varias sondas a la atmósfera venusina. Según Stephen Kane, abordar toda esta exploración requerirá la experticia combinada de los científicos que hoy están observando a Venus y los que se dedican a la astrobiología: “Necesitamos evitar quedarnos atrapados en la visión terrícola de lo que creemos que puede ser la vida. Hay varios puntos significativos en relación al escenario de la vida. Lo primero es que los indicios biológicos en la atmósfera podrían corresponder a los últimos miembros supervivientes de una antigua biósfera venusina. Si se confirma que son producto de vida en las nubes, sería una extraordinaria lección de cómo la vida se puede adaptar a todos los nichos disponibles en un ambiente”.

Mirando más al futuro, Kane recalca que en los próximos años la búsqueda de indicios biológicos en las atmósferas de planetas que orbitan otras estrellas será parte clave de la búsqueda de vida: “En esos casos, no podremos viajar a esos mundos para validar los resultados de supuestas detecciones de rastros biológicos. Venus es, por definición, el planeta más cercano a la Tierra y por eso presenta la oportunidad de testear un indicio biológico a partir de datos in situ. Espero que el esfuerzo de determinar si esos rastros son ciertos siente las bases de la metodología que se aplique a otros planetas”.

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