A vida pode estar prosperando nas nuvens de Vênus

Existe vida em Vênus? Por mais de um século, os cientistas refletiram sobre essa questão. Agora, há um interesse renovado em Vênus como um lugar que poderia abrigar organismos vivos.

“Estamos tentando defender a exploração de Vênus e inspirar e informar futuras missões para coletar dados in situ com satélites”, diz Sanjay Limaye, cientista do Centro de Ciência e Engenharia Espacial da Universidade de Wisconsin-Madison e coautor de um recente coleção de papéis em Vênus que ele espera que faça exatamente isso.

Vênus é um planeta de extremos com temperaturas de superfície superiores a 900 graus Fahrenheit e pressões 90 vezes maiores que as da Terra. EQUIPE DO PROJETO PLANET-C

Limaye é especialista em Vênus. Com mais de 45 anos de pesquisa atrás dele, ele continua a investigar a densa atmosfera do planeta. “Como um de nossos vizinhos mais próximos, é mais fácil chegar a Vênus em comparação com outros corpos como Titã, Encélado ou até Marte”, diz ele.

Publicada em 2021 na revista Astrobiology , a série de artigos visa Vênus como um lar potencial para a vida microbiana, como bactérias e outros organismos. A coleção surgiu do workshop Venera-D Venus Cloud Habitability de 2019 , que reuniu mais de 50 cientistas em Moscou para examinar as pesquisas existentes e entender o potencial do planeta para sustentar a vida bilhões de anos atrás – e hoje.

Formado na mesma época que a Terra, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, Vênus ocupa uma órbita entre Mercúrio e a Terra. O planeta gira muito lentamente em seu eixo, levando 243 dias terrestres para completar uma única rotação. Sua atmosfera massiva, composta principalmente de dióxido de carbono, o torna um planeta de extremos, com temperaturas escaldantes, ventos intensos e atividade vulcânica.

Apesar das características que tornam a superfície do planeta inóspita, sua espessa cobertura global de nuvens pode apresentar condições mais suaves para algumas formas de vida microbiana devido à disponibilidade de luz solar, nutrientes e um pouco de água – todos os quais podem criar zonas estreitas, mas habitáveis, como aquelas teorizadas para existir alto na atmosfera.

A série Astrobiology investiga esses aspectos e apresenta razões para explorar se a vida pode estar presente, talvez escondida nas nuvens complexas do planeta. Ele explora a história de Vênus como um planeta potencialmente portador de vida, suas zonas habitáveis ??e assinaturas potenciais de organismos que usam a luz como fonte de energia.

Formação inicial e água

Vênus nem sempre foi a panela de pressão que é hoje. Como a Terra, seu ambiente incluía atividade vulcânica e oceanos de água líquida. Por quase 3 bilhões de anos, essas fontes termais e oceanos poderiam abrigar microorganismos. Mas esse oásis foi perdido.

“Quando a vida começou na Terra, as condições em Vênus provavelmente eram semelhantes”, diz Limaye. “Alguns modelos sugerem que a água poderia ter existido por 1 bilhão a 3 bilhões de anos.”

Nesses primeiros dias, o sol era mais fraco, mas mais intenso, irradiando os planetas com partículas de alta energia e raios ultravioleta. Cerca de 3,5 bilhões de anos após sua formação, Vênus começou a aquecer e, ao longo de milhões de anos, seus oceanos evaporaram. Com sua atmosfera de dióxido de carbono e vapor de água, um efeito estufa descontrolado reteve mais energia do sol, criando a atmosfera moderna, densa e quente do planeta. As pressões da superfície de Vênus são mais de 90 vezes as da Terra, com temperaturas de superfície superiores a 486 graus Celsius (906 graus Fahrenheit) – quente o suficiente para derreter chumbo.

Embora essas condições sejam inóspitas para a maioria da vida na Terra, pequenos e resistentes microrganismos conhecidos como extremófilos têm habilidades extraordinárias para sobreviver nos piores lugares imagináveis. É possível, dizem os pesquisadores, que esses organismos antigos se adaptaram às mudanças nas condições de Vênus e, eventualmente, encontraram um novo lar dentro de sua espessa atmosfera.

Os cientistas estão céticos de que existam restos fósseis na superfície venusiana devido à atividade vulcânica contínua e destrutiva. No entanto, os satélites que orbitam o planeta oferecem vislumbres profundos de sua atmosfera e apresentaram pistas de vida potencial à deriva em bolsões estreitos no céu venusiano.

Mistérios atmosféricos

Desde a década de 1960, dezenas de missões espaciais examinaram Vênus de todos os ângulos. As missões Pioneer Venus Orbiter e Multiprobe em 1978 deram aos cientistas uma visão aprofundada do topo da atmosfera e através de suas muitas camadas até a superfície.

Em 1981, as missões Venera 13 e 14 enviaram vários panoramas coloridos da superfície, informações sobre suas nuvens e solo e o primeiro registro de ventos na superfície do planeta.

Alguns anos depois, os balões e aterrissadores VeGa 1 e VeGa 2 registraram mais informações sobre a atmosfera, nuvens, ventos e composição da superfície do planeta.

Os pesquisadores também coletaram dados espectrais de Vênus, ou medições de quanta luz é refletida ou absorvida pelo planeta. Usando esses dados, eles podem identificar assinaturas químicas, como dióxido de carbono, dióxido de enxofre e até mesmo vestígios de vapor de água.

Alguns dos dados espectrais de Vênus revelam manchas escuras proeminentes e inexplicáveis ??em suas camadas de nuvens, mostrando áreas de forte absorção. Limaye e seus colegas contemplaram se os microorganismos poderiam ser a fonte dessa absorção de energia solar, assim como as manchas de algas nos oceanos ou lagos da Terra – especialmente devido à presença de traços de água, energia e nutrientes como carbono, hidrogênio, nitrogênio, fósforo e enxofre em as nuvens.

“Vênus tem potencial para abrigar condições para o metabolismo centrado em ferro e enxofre”, diz Limaye. “Juntos, nossas linhas de raciocínio sugerem que as partículas nas nuvens mais baixas de Vênus contêm balanço de massa suficiente para suportar microorganismos, água e solutos, e biomassa potencialmente suficiente para ser detectada por métodos ópticos”.

Os pesquisadores afirmam que, à medida que a superfície do planeta se tornou mais inóspita, os microrganismos podem ter migrado para condições mais calmas e menos extremas na atmosfera de Vênus. Isso poderia explicar por que os microorganismos podem estar à deriva.

As pressões atmosféricas a 48 a 70 quilômetros, ou 30 a 43 milhas, acima da superfície do planeta são semelhantes às da Terra, e as nuvens espessas de Vênus reduzem parte da radiação ultravioleta prejudicial do sol, criando condições mais amenas. Verificou-se que os extremófilos na Terra resistem e até prosperam em condições semelhantes.

“Não é impossível que esses microrganismos tenham migrado para as nuvens e sustentado a vida”, diz Limaye.

Os dados de absorção peculiares obrigaram os pesquisadores a olhar mais de perto o que poderia produzir essas assinaturas, que vão além das reações atmosféricas e químicas comuns .

Colhendo luz, abrigando vida

As atmosferas planetárias têm muitas funções, incluindo a filtragem de radiações perigosas. Na Terra, a atmosfera (e o campo magnético) bloqueia grande parte dos raios nocivos do sol. A vida vegetal prospera em formas mais fracas de luz ultravioleta que fornecem combustível para a fotossíntese.

Limaye e seus colegas acreditam que a atmosfera de Vênus é capaz de produzir zonas igualmente equilibradas. Em um estudo , ele e seus coautores mostraram que a atmosfera venusiana pode ser capaz de suportar a fototrofia, ou a capacidade dos organismos de aproveitar a luz solar para obter energia.

“As irradiâncias solares calculadas nas nuvens de Vênus suportam o potencial de fototrofia semelhante à da Terra”, diz Limaye, que também acrescenta que as nuvens do planeta demonstram a capacidade de neutralizar gases nocivos, como o ácido sulfúrico.

O planeta, diz Limaye, também experimenta fluxo ultravioleta limitado nas nuvens médias e baixas, reforçando ainda mais seu potencial de abrigar vida. E o sal presente nas gotículas das nuvens pode ajudar a reduzir sua acidez, tornando as gotículas mais hospitaleiras.

“Ao longo desta série de artigos, nos concentramos em encontrar condições semelhantes na Terra, onde sabemos que a vida prospera, mas essa não é a única abordagem”, diz Limaye. “A busca pela vida não se limita aos micróbios como os conhecemos na Terra, mas há muitas possibilidades de extremófilos existirem e prosperarem de maneiras que não imaginamos.”

Missões futuras

Desde a década de 1960, os cientistas lançaram cerca de 50 missões de sucesso variável para estudar nosso planeta vizinho. A próxima década anunciará sete missões para explorar Vênus e descobrir seus mistérios atmosféricos e de superfície.

A Rocket Labs anunciou uma pequena sonda para procurar fosfina, que será lançada em 2023. Espera-se que o orbitador Vênus da Organização de Pesquisa Espacial da Índia carregue radares e esteja previsto para chegar por volta de 2026, seguido pelo orbitador de radar VERITAS da NASA em 2027. Lançamento em 2028, o DAVINCI da NASA A missão contará com uma espaçonave de dupla finalidade para coletar medições atmosféricas da órbita, em conjunto com uma sonda atmosférica que vasculhará a atmosfera densa, coletando dados durante sua descida.

A missão Venera-D da Corporação Estatal Russa Roscosmos para Atividades Espaciais, proposta para 2029, implantará um orbitador e um módulo de pouso projetados para suportar as duras condições da superfície do planeta e coletar valiosas medições atmosféricas e terrestres. Também incluirá um pequeno módulo de pouso de longa duração contribuído pela NASA. A década de exploração terminará com o orbitador EnVIsion Radar da Agência Espacial Européia , também com contribuições da NASA.

Limaye está encorajada que essas futuras missões responderão a muitos dos mistérios observados em um planeta há muito considerado hostil à vida. E com workshops adicionais, como o Venera-D: Venus Cloud Habitability System Workshop realizado em novembro de 2021, pesquisadores de todo o mundo continuam a conversa sobre se há vida em Vênus.

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