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La fosfina di Venere: ecco che cosa ci dice

La scoperta su Venere apre prospettive interessanti nella ricerca di segni di vita in altri luoghi del Sistema Solare. Quali sono i prossimi passi?

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Fosfina tra le nubi di Venere: ora bisognerà confermare la sua presenza, ed escludere che il gas sia prodotto in processi non biologici ancora sconosciuti. | NASA

Il 14 settembre 2020, i media di tutto il mondo hanno parlato della scoperta di possibili segni di vita nelle nubi di Venere. In sintesi, in un articolo pubblicato su Nature Astronomy, un gruppo di ricercatori ha annunciato l'individuazione, nell'atmosfera del pianeta di fosfina, un gas la cui molecola è composta da un atomo di fosforo e tre di idrogeno, la cui presenza in un pianeta di tipo terrestre, come è Venere, è considerata una solida evidenza per la presenza di forme di vita.

 

Una scoperta non casuale. L'annuncio di ieri arriva dopo un lavoro frutto di attente analisi con diversi strumenti, come spiega Giorgio Bianciardi, astrobiologo, ricercatore dell'Università di Siena: «Nel 2017, Jane Greaves dell'Università di Cardiff (la prima firmataria dell'articolo di ieri, ndr) ebbe i primi riscontri grazie al James Clerk Maxwell Telescope, uno strumento in grado di raccogliere onde submillimetriche installato a oltre 4.000 metri di quota alle Hawaii, poi confermati nel 2019 utilizzando le antenne dell'Atacama Large Millimeter Array, radiotelescopi posti in alta quota, necessari per poter osservare da Terra a lunghezze d'onda tra microonde e infrarossi. La Greaves poté così confermare la presenza nell'atmosfera di Venere di fosfina, già evocato, recentemente, come potente biomarcatore».

 

Per capire cosa questo significhi, facciamo un passo indietro. Nel febbraio di quest'anno era uscito su Astrobiology un altro articolo in cui Clara Sousa-Silva, del Massachusetts Institute of Technology, sottolineava, insieme ad alcuni colleghi, come la fosfina fosse un gas molto interessante da cercare nelle atmosfere dei pianeti extrasolari di tipo terrestre. «Nessun processo che non sia biologico è in grado di produrre in concentrazioni significative questo gas. Quindi la presenza di fosfina con una discreta abbondanza in un pianeta extrasolare di tipo terrestre poteva essere "l'impronta" della presenza di vita, quello che chiamiamo appunto un biomarcatore. Non solo: sulla Terra la fosfina è sintetizzata da microbi anaerobi, cioè che vivono in assenza di ossigeno», sottolinea Bianciardi.

 

Quindi nelle atmosfere dei pianeti extrasolari, per chi va "a caccia di vita", la presenza di ossigeno non è determinante. Ma l'idea avanzata dalla giovane ricercatrice Sousa-Silva per pianeti di altre stelle è ora diventata di attualità per un luogo molto più vicino a noi: Venere. Che è considerato l'inferno del Sistema solare, con la sua temperatura al suolo di oltre 450 °C e una pressione atmosferica enorme, che equivale a quella che sulla Terra si trova a 900 metri sott'acqua. Anche se la fosfina è stata identificata in uno strato alto di nubi del pianeta: a 50-60 km di altezza, dove le condizioni sono quasi "terrestri", con temperature tra 30 e 70 gradi centigradi e pressione di 1 atmosfera (come sulla Terra).

Microbi e industrie. Un punto da capire è se la quantità di fosfina individuata su Venere sia significativa. «I dati della Greaves parlano di una concentrazione di questo gas pari a 10-30 parti per miliardo. Sulla Terra, dove è prodotto principalmente dai microbi e dalle industrie umane, la quantità è, globalmente, mille volte più bassa, e arriva alle quantità venusiane in alcune nicchie ecologiche. Le caratteristiche ambientali di Venere, poi, sono tali che questo gas viene distrutto in modo molto efficiente. Per cui si deve pensare a qualche fenomeno in atto che generi ex-novo fosfina a un tasso piuttosto elevato».


Oltre alla produzione di origine biologica si possono indagare fenomeni non biologici, come hanno fatto Greaves e colleghi, ma nessuno di quelli conosciuti ne produrrebbe abbastanza. «Per esempio, la fosfina nella concentrazione rilevata potrebbe essere generata se su Venere ci fosse un vulcanismo 200 volte maggiore che sulla Terra; ma oggi non ce n'è traccia. Oppure per l'effetto di processi energetici come i fulmini, che possono produrre fosfina da altri composti presenti nell'atmosfera. Ma questa strada, in base ai calcoli, ne produrrebbe una quantità milioni di volte inferiore a quella rilevata. Anche altre reazioni fotochimiche non sembrano essere in grado di produrre in modo continuativo quelle quantità di fosfina».

 

Insomma, nelle condizioni ambientali di Venere sembra impossibile la produzione delle quantità osservate di questo gas, improvvisamente diventato famoso, se non con meccanismi di tipo biologico. Terra a parte, anche in altri pianeti del Sistema solare troviamo la fosfina: ma in quelli giganti gassosi, la cui atmosfera chimicamente riducente ne permette la formazione e la sopravvivenza.

Che cosa ci aspetta. La scoperta di ieri quindi è molto promettente, ma da indagare più a fondo. Quali sono le strade? «La prima è cercare altre righe della fosfina, situate a frequenza più alta nello spettro dell'atmosfera venusiana, così da avere conferme ulteriori della giusta interpretazione, cioè che abbiamo proprio osservato fosfina. E poi, anche se non ci risulta possibile, per quello che oggi sappiamo, che vi possa essere una produzione efficiente di fosfina per vie non biologiche nell'ambiente venusiano studiato, è necessario effettuare sperimentazioni e simulazioni teoriche per approfondire il problema».

 

Non a caso, i ricercatori coinvolti nello studio non hanno parlato della scoperta di vita su Venere; hanno trovato qualcosa di cui non riescono a spiegare l'origine se non biologica, ma non escludono che possano esistere processi diversi che ancora non conosciamo. «A questo punto sarebbe importante una missione spaziale verso Venere, per studiare la situazione in situ o per prelevare e riportare sulla Terra campioni dell'aerosol presente nelle nubi, il luogo dove la vita potrebbe essere presente». È interessante notare che, solo poche settimane fa, Sara Seager del Mit di Boston e la stessa Jane Greaves avevano ipotizzato su Astrobiology che goccioline sospese potessero rappresentare un habitat nell'atmosfera venusiana.


«Vale la pena sottolineare», conclude Bianciardi, «che anche se quello strato di nubi è uno dei luoghi meno estremi di Venere, rimane comunque molto ostico, per la presenza di un ambiente eccezionalmente acido e fortemente disidratante. Ma d'altro canto sono condizioni che degli organismi simili agli estremofili terrestri, che vivono in condizioni esasperate, a temperature superiori a quella dell'ebollizione dell'acqua o in ambiente estremamente acidi, anche senza luce né ossigeno, potrebbero essere in grado di fronteggiare».

 

15 settembre 2020 | Gianluca Ranzini