Fosfina su Venere: cosa significa? Proviamo a capirlo insieme

E’ notizia fresca di oggi: potremmo essere in compagnia di alieni… della porta accanto. La loro casa potrebbe essere infatti l’atmosfera del pianeta a noi piu’ vicino e forse anche piu’ inospitale tra i mondi rocciosi, ovvero Venere

Una notizia arrivata come un lampo a ciel sereno, e non e’ un caso che in molti gruppi nei social network oggi non si parli altro che di fosfina… fosfina ovunque (in particolare su Venere). Ma in quanti hanno davvero capito di che si tratta? Proviamo a capirlo insieme. Lo studio delle atmosfere dei pianeti rocciosi fornisce indizi su come esse interagiscano con le superfici planetarie e se eventuali presenze di certi composti potrebbero indicare la presenza della vita. La caratterizzazione delle atmosfere dei pianeta extrasolari è estremamente impegnativa, soprattutto per i composti rari. Per questo motivo, il Sistema Solare offre importanti banchi di prova per esplorare la geologia planetaria, il clima e l’abitabilità, sia tramite campionamento in situ (tramite sonde) che col monitoraggio remoto (tramite telescopi). In sostanza, la prossimità dei pianeti del nostro Sistema Solare rende i segnali dei gas presenti molto più forti di quelli dei pianeti extrasolari, anche se presenti solo in tracce.

Lo studio del sistema solare

Finora, l’esplorazione del Sistema Solare ha trovato diversi composti chimici di notevole interesse, ad esempio nel sottosuolo di Marte, il metano marziano campionato dai rover e osservato dall’orbita, o le riserve d’acqua all’interno di lune ghiacciate. Sono state cosi’ scoperte acqua e anche sostanze organiche semplici e piu’ complesse a base di carbonio non identificate. Tuttavia, in tutti questi casi la loro origine non e’ mai stata legata senza ombra di dubbio alla presenza di vita, in quanto possono esistere fonti geochimiche di composti di carbonio in grado di spiegare la presenza di questi composti.

La ricerca della vita

Idealmente, cio’ di cui gli astronomi hanno bisogno nella ricerca di vita extra-terrestre e’ il rilevamenteo di un gas la cui presenza non si possa spigare in altro modo se non, inequivocabilmente, come prodotto di attivita’ biologica, cosa tutt’altro che scontata. Ma proprio quest’anno e’ stato proposto che qualsiasi traccia di fosfina (PH3) rilevata nell’atmosfera di un pianeta roccioso sia un promettente segno di vita. Sappiamo gia’ che la fosfina nell’atmosfera terrestre (presente in qualche parte per trilione a livello globale) è associata in modo univoco all’attività antropica o alla presenza microbica. La fosfina si trova anche altrove nel Sistema Solare, ma solo nelle atmosfere di pianeti giganti, dove viene prodotta in strati atmosferici profondi ad alte temperature e pressioni, per poi essere trasportata verso la superficie (e quindi reso visibile ai nostri telescopi) dai moti convettivi delle loro atmosfere. Le superfici solide dei pianeti rocciosi invece presentano una barriera praticamente impenetrabile per questi processi, impedendo lo sviluppo delle pressioni altissime tipiche degli strati piu’ interni di Giove o Saturno. Come risultato, in assenza di processi biologici non vi potrebbe essere fosfina nei pianeti rocciosi, e anche nel caso ogni traccia di essa verrebbe rapidamente distrutta. Pertanto, il rilevamento di fosfina soddisfa la maggior parte dei criteri per una ricerca di segnali di vita extra-terrestre, intesa in senso lato come qualsiasi forma di vita, indipendentemente dalla sua complessita’, dalla forma unicellulare a quella pluricellulare.

ALMA e JCMT

Sono state quindi queste le considerazioni che hanno fatto puntare le potenti antenne di ALMA e JCMT verso le atmosfere dei nostri vicini rocciosi, in primis Venere, ottenendo un risultato che ha lasciato sorpresa l’intera comunita’ scientifica… nell’atmosfera di Venere c’e’ fosfina! Il motivo di tale sorpresa, e’ in primis che ogni atomo di fosforo nelle consizioni a noi note dell’atmosfera di Venere, dovrebbe presentasi sotto forma di anidride fosforosa (P4O6). Ma le sensibilissime antenne di ALMA e JCMT sembrano non lasciare spazio a dubbi: si tratta proprio di fosfina. Preso atto di tale rilevamento, si e’ provato a cercare un processo chimico che possa avvenire attraverso ogni plausibile scenario su Venere, sia esso tramite l’azione di fulmini in atmosfera, attivita’ vulcanica o anche impatti meteoritici… ma nulla sembra in grado di spiegare tale segnale. Rimangono quindi solo due possibilita’: o ci troviamo davanti a dei processi chimici a noi ancora sconosciuti (cosa non cosi’ impossibile, date le condizioni estreme dell’atmosfera di Venere impossibile da riprodurre, e quindi da studiare, in un laboratorio terrestre), oppure a un segnale di attivita’ biologica, e quindi presenza di vita, sia pure sotto forma unicellulare. In ambo i casi, si tratterebbe di una scoperta di gran valore, che gia’ ha comunque acceso un dibattito che molto probabilmente si rilevera’ fecondo.

Non ci resta insomma che goderci lo spettacolo e attendere cosa la ricerca scientifica ha in serbo per noi nelle prossime puntate… come vedete i colpi di scena possono accadere in qualsiasi momento!

Fonti:

• Greaves, J.S., Richards, A.M.S., Bains, W. et al. Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Nat Astron (2020). https://doi.org/10.1038/s41550-020-1174-4
• Sousa-Silva, C. et al. Phosphine as a biosignature gas in exoplanet atmospheres. Astrobiology20, 235–268 (2020)