El fosfà i la possibilitat que Venus albergui vida

La notícia de la identificació de fosfà (o fosfina) a l'atmosfera superior de Venus per un grup internacional de científics va arribar al gran públic i va estimular la curiositat de milions de persones per les possibles implicacions en la recerca de formes de vida extraterrestre. Però, per què tant d’enrenou?

El fosfà és una de les molècules més simples que contenen fòsfor: un àtom de fòsfor enllaçat amb tres àtoms d'hidrogen (PH₃). Però malgrat aquesta simplicitat, ja fa uns anys que els científics que es dediquen a l'exploració d'exoplanetes (és a dir, planetes d'altres sistemes solars) van plantejar la hipòtesi que el fosfà es podria utilitzar com un indicador de la presència de formes de vida en planetes rocosos com la Terra i Venus. I és que el fosfà, juntament amb un grup limitat, però important d'altres molècules, té les característiques adequades per exercir aquesta funció: és fàcilment identificable de forma remota per via espectroscòpica i, a la Terra, té un origen exclusivament biològic. Irònicament, el fosfà és en realitat un compost extremadament tòxic per a les formes de vida aeròbiques i s'està produint a gran escala industrial i s'utilitza com a pesticida. No obstant això, hi ha bacteris a la Terra anaeròbics productors de fosfina. I amb l'excepció d'una quantitat modesta produïda de les erupcions volcàniques, el fosfà produït pels bacteris anaeròbics és la forma i origen natural predominant al nostre planeta.

També cal recordar que el fòsfor és un dels elements químics essencials per a la vida: està present en forma de grup fosfat, que en combinació amb desoxiribosa o ribosa i les bases nucleiques proporcionen l’esquelet d'ADN i ARN; està present als fosfolípids de les membranes cel·lulars com també en l’ATP (la "pila" de les cèl·lules); i en forma de fosfat de calci és un component essencial per als ossos. L'observació de compostos de fòsfor és, per tant, en si mateixa un factor d’interès per identificar el potencial biològic d'un objecte celeste remot.

Però, n'hi ha prou d'observar traces de fosfina a l'atmosfera de Venus per fer hipòtesis sobre l'existència de formes de vida semblants als bacteris anaeròbics terrestres? L'equip internacional dels investigadors van intentar definir els possibles escenaris que poden explicar una quantitat tan gran de fosfina, sense poder identificar-ne cap de plausible.

El fosfà és present a Júpiter i Saturn, però les condicions d’aquests planetes gegants gasosos són completament diferents de les de Venus i la Terra. Dominats per una gran quantitat d'hidrogen gasós, Júpiter i Saturn es caracteritzen per un ambient reductor a pressió i temperatura molt altes. Aquestes són unes condicions ideals per convertir compostos de fòsfor en fosfina.

Per contra, la superfície i l'atmosfera de Venus són ambients oxidants. El fosfà (en una concentració del 0,000002%, un valor petit, però almenys mil vegades més gran que el terrestre) s’ha identificat en una regió entre 50-60 km d'altitud on hi ha una temperatura d'uns 30 °C i una pressió d'uns 0,5 bars; o sigui, en unes condicions no pas tan diferents de les de la Terra (convé recordar que a la superfície de Venus les temperatures i les pressions són molt més altes, aprox. 460 °C i 92 bars). En l’atmosfera de Venus bàsicament hi ha núvols gruixuts el component principal dels quals és l’àcid sulfúric.

L'any 1985 la sonda Vega ja havia identificat la presència de compostos de fòsfor en aquestes altituds, mentre que a superfície n'era desproveïda. Tanmateix, donades les condicions, es pensava que el fòsfor de Venus era present com a anhídrid o com a àcid, és a dir, en formes oxidades.

El model químic desenvolupat per l'equip d'investigadors contempla tots els mecanismes possibles de formació i destrucció química de compostos de fòsfor, però ni tan sols tenint en compte l'aportació de les erupcions volcàniques i dels micrometeorits és possible explicar una acumulació de fosfina corresponent a la quantitat observada. En aquest punt, doncs, invocar la vida bacteriana com a origen del fosfà pot semblar una raonable (i única) resposta.

Això no obstant, convé recordar un aspecte important: la química dels compostos de fòsfor en les condicions de l'atmosfera venusiana és poc coneguda. El model fotoquímic utilitzat en el treball fa servir moltes dades mesurades, però per a compostos anàlegs de nitrogen, aprofitant la similitud entre els dos elements perquè pertanyen al mateix grup de la taula periòdica. No obstant això, un ús excessiu de dades estimades i no determinades ad hoc en experiments exclusivament dedicats a obtenir aquestes dades pot conduir a un error crucial. Per tant (i aquí la meva opinió sobre tot plegat): crec que abans d'invocar la possible presència de vida a Venus als quatre vents, primer hauríem de caracteritzar millor la química del fòsfor i les condicions de l'atmosfera venusiana per treure’n missatges més concloents.