Pode ser que a fosfina detectada em Vênus seja dióxido de enxofre; entenda

Vênus é um planeta com características tão hostis que costumamos retratá-lo como um “mundo infernal” — e parece que essa hostilidade também se reflete na dificuldade de se chegar a alguma conclusão científica sobre a presença de fosfina por lá.

O assunto “explodiu” em setembro do ano passado, quando uma equipe de cientistas anunciou a descoberta de fosfina na atmosfera venusiana, levando muitos a discutir se isso implicaria ou não na existência de vida alienígena — afinal, a fosfina pode ser uma bioassinatura, ainda que não seja exclusivamente produzida por seres vivos. Contudo, cientistas ainda estão tentando saber se realmente existe fosfina em Vênus, e talvez a resposta seja "não". Mas, antes de qualquer coisa, é preciso entender o que levou cada equipe às suas conclusões.

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Em setembro de 2020, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela professora Jane Greaves, da Universidade de Cardiff, anunciou a descoberta de fosfina nas nuvens de Vênus. Para isso, eles usaram dados de 2017 do James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) e de 2019 do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). O que eles detectaram, em termos mais técnicos, foi uma assinatura espectral da fosfina em uma determinada região da atmosfera venusiana. O artigo foi publicado na Nature Astronomy.

Embora possa ser encontrada em nosso planeta, a fosfina não é algo que os astrônomos esperam achar em outros planetas do Sistema Solar, por ser considerada uma bioassinatura. Mas é preciso muita calma ao analisar e interpretar essa história — e também é preciso paciência, pois os cientistas ainda estão tentando esclarecer tudo. Um novo estudo, por exemplo, sugere que talvez não haja fosfina em Vênus, e explica como Greaves e seus colegas teriam cometido uma falha honesta.

O entusiasmo com a fosfina

Na Terra, a fosfina pode existir através de dois meios: o biológico, que envolve micróbios capazes de produzir a molécula em ambientes livres de oxigênio; e o industrial, através da produção humana para fins específicos. Então, se Vênus não tem nenhuma fábrica produzindo fosfina, significa que a produção só poderia ser biológica? Não exatamente. A equipe de Greaves afirma ter detectado fosfina nas camadas superiores da atmosfera de Vênus, em uma quantia aproximada de 20 partes por bilhão — o que é surpreendente, mas é preciso investigar tudo com muita calma, sendo que isso envolve cogitar todas as possibilidades e analisar todos os dados, em conjunto com a comunidade científica, antes de qualquer alarde.

A presença de fosfina em Vênus, de acordo com o estudo publicado, estaria em uma região considerada "zona temperada" do planeta, onde as temperaturas e pressões atmosféricas são comparáveis às que temos na superfície da Terra. Astrobiólogos não podem explicar esse cenário com nada conhecido pela ciência, então era necessário continuar pesquisando e analisando dados. Então, outras equipes começaram a propor explicações mais razoáveis antes de aderir ao já crescente entusiasmo sobre uma possível descoberta de vida em Vênus.

O assunto continuou em debate e em destaque na mídia desde então. Uma equipe sugeriu que a NASA teria encontrado evidências de fosfina em Vênus há 40 anos, mas teria deixado “passar batido” tal assinatura nos dados. Uma empresa russa falou em enviar uma missão urgente ao planeta para procurar pela fosfina de pertinho. A sonda BepiColombo (que viaja rumo a Mercúrio, tendo Vênus em seu trajeto) recebeu uma missão extra para procurar por sinais da fosfina durante um sobrevoo pelo vizinho. Enquanto isso, estudos questionando (e até mesmo refutando) a presença de fosfina em Vênus foram surgindo como um balde de água fria nessa história.

Controvérsias

Em primeiro lugar, deduzir de imediato que a presença da fosfina significa existência de vida é um erro. Em segundo lugar, será que o que apareceu nos dados era mesmo a fosfina? E se for, não haveria realmente mais nada que pudesse explicar sua existência? Uma hipótese, por exemplo, foi publicada no arxiv.org, propondo que a fosfina venusiana poderia ter uma origem química, relacionada à atividade vulcânica do planeta.

Vale mencionar aqui o cuidado de Greaves e sua equipe ao não se precipitarem com conclusões. Eles descartaram muitas possíveis vias de formação de fosfina em Vênus e observaram que poderia haver outras maneiras de a molécula se formar por lá, tais como as já mencionadas atividades vulcânicas, sem o envolvimento de nenhum tipo de vida — e, portanto, não seria uma bioassinatura nesse caso.

Contudo, outros cientistas voltaram mais algumas casas no tabuleiro deste jogo, contestando a existência de quantias significativas de fosfina — ou seja, questionando o estudo inicial. Um deles, aceito para publicação no Astronomy & Astrophysics, afirma que sua análise do estudo de Greaves não encontrou evidências estatísticas de que há fosfina em Vênus. Já um segundo estudo, também aceito para publicação na mesma revista, afirmou ter confiança superior a 99,7% de que não existiria mais que 5 partes por bilhão de fosfina na atmosfera de Vênus, em vez das 20 partes por bilhão anunciadas no trabalho original.

A pedido de Greaves, uma versão nova e melhorada dos dados processados do ALMA foi disponibilizada ao público em novembro. Greaves e sua equipe analisaram os novos dados e afirmaram que ainda podiam detectar fosfina em Vênus, mas em quantidades menores: uma média global de 1 a 4 partes por bilhão, com alguns picos localizados de 5 a 10 partes por bilhão. Isso ainda não convenceu os opositores da suposta descoberta, porque o dióxido de enxofre e a fosfina absorvem radiação perto da mesma frequência (266,94 gigahertz), então chegaram as sugestões de que Greaves e seus colegas detectaram, na verdade, dióxido de enxofre, "disfarçado" de fosfina.

Um problema ainda maior

Detectar elementos químicos por espectro eletromagnético pode acabar causando confusões como esta. Os astrônomos sabem que cada composto químico absorve determinados comprimentos de onda do espectro eletromagnético — como ondas de rádio, raios X e luz visível —, e utilizam isso a seu favor. Essas emissões de ondas pelos planetas são usadas para descobrir coisas como a composição química e outras propriedades daquele mundo. E as coisas ficam complicadas quando se sabe que a fosfina e o dióxido de enxofre podem absorver ondas de rádio em frequências muito próximas uma da outra.

A equipe de Greaves não ignorou este fato. Eles usaram os dados do ALMA para analisar as frequências onde apenas o dióxido de enxofre é absorvido, e concluíram que os níveis do dióxido de enxofre em Vênus eram muito baixos para contabilizar o sinal que eles julgavam vir da fosfina.

Agora, dois novos artigos foram publicados, um deles no The Astrophysical Journal Letters, reanalisando os dados ALMA, antes e depois de serem reprocessados. No primeiro conjunto de dados, havia uma linha espectral em 266,94 gigahertz (a tal frequência que pode vir tanto do dióxido quanto da fosfina), mas não acharam nenhum sinal significativo nos dados disponibilizados após o reprocessamento. Eles também descobriram que o dióxido de enxofre pode aparecer em pelo menos 10 partes por bilhão e acabar não sendo detectado pelo ALMA, então pode ser que Greaves e sua equipe subestimaram a quantidade de dióxido de enxofre em Vênus.

O segundo novo artigo, também publicado no The Astrophysical Journal Letters, usou dados de algumas décadas de observações de Vênus. Eles moldaram as condições da atmosfera do planeta para saber como a fosfina e o dióxido de enxofre se comportariam. O resultado foi muito interessante: o tal sinal de 266,94 gigahertz se ajusta melhor em um cenário onde surge a cerca de 80 km de altitude, acima das camadas de nuvens, em vez da altitude de 50 a 60 km em que Greaves e sua equipe afirmaram ter encontrado a fosfina.

Bem, mesmo assim pode ser fosfina, certo? Talvez. Mas em uma altitude tão elevada como esta, a fosfina não duraria muito tempo a ponto de ser detectada dessa maneira. Então, provavelmente seria dióxido de enxofre o tempo todo — ao menos essa foi a conclusão do artigo.

O que acontece agora?

Provavelmente ainda não é o fim da história, a menos que Greaves e seus colegas não tenham mais como argumentar com seus "opositores". Há equipes científicas atentas em diversas regiões do mundo, acompanhando novas observações em Vênus e analisando os trabalhos já publicados — por isso, novos estudos devem surgir, ainda. O lado bom de tudo isso é que todas as equipes envolvidas no debate aprenderam muito sobre Vênus, o que é benéfico para a ciência em geral.

Além disso, novas missões espaciais devem ser enviadas a Vênus em um futuro não muito distante. A agência espacial russa Roscosmos, por exemplo, já havia dito que a possível detecção de fosfina não poderia ser considerada uma "prova objetiva" da vida alienígena (e agora as coisas devem ter esfriado ainda mais), mas as missões russas ao planeta vizinho podem acontecer em 2027. A Rússia, com um longo histórico na exploração de Vênus, já declarou que o planeta "é mais interessante do que Marte”.

Também virão novos instrumentos de observação do espaço, mais poderosos que os atuais, e com eles os cientistas poderão detectar melhor os sinais emitidos pelos planetas. Como dissemos no início, precisamos de paciência. Mas, até que novidades tecnológicas apareçam para contornar as limitações atuais, acompanhar o debate científico é fascinante — qualquer que seja o resultado.

Fonte: Science Alert, Phys.org