p Em setembro, uma equipe liderada por astrônomos no Reino Unido anunciou que havia detectado a fosfina química nas densas nuvens de Vênus. A detecção relatada pela equipe, com base em observações de dois radiotelescópios baseados na Terra, surpreendeu muitos especialistas em Vênus. A atmosfera da Terra contém pequenas quantidades de fosfina, que pode ser produzida pela vida. Fosfina em Vênus gerou buzz que o planeta, frequentemente apresentado de forma sucinta como um "cenário infernal, "poderia de alguma forma abrigar vida dentro de suas nuvens ácidas. p Desde aquela reivindicação inicial, outras equipes científicas lançaram dúvidas sobre a confiabilidade da detecção de fosfina. Agora, uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade de Washington usou um modelo robusto das condições dentro da atmosfera de Vênus para revisitar e reinterpretar de forma abrangente as observações do radiotelescópio subjacentes à alegação inicial de fosfina. Conforme relatam em um artigo aceito para The Astrophysical Journal e postou 25 de janeiro no site de pré-impressão arXiv, o grupo liderado pelo Reino Unido provavelmente não estava detectando fosfina.

p "Em vez de fosfina nas nuvens de Vênus, os dados são consistentes com uma hipótese alternativa:eles estavam detectando dióxido de enxofre, "disse a co-autora Victoria Meadows, um professor de astronomia da UW. "O dióxido de enxofre é o terceiro composto químico mais comum na atmosfera de Vênus, e não é considerado um sinal de vida. "

p A equipe por trás do novo estudo também inclui cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato baseado em Caltech da NASA, o Goddard Space Flight Center da NASA, o Instituto de Tecnologia da Geórgia, o Centro de Pesquisa Ames da NASA e a Universidade da Califórnia, Riverside.

p A equipe liderada pela UW mostra que o dióxido de enxofre, em níveis plausíveis para Vênus, pode não apenas explicar as observações, mas também é mais consistente com o que os astrônomos sabem sobre a atmosfera do planeta e seu ambiente químico agressivo, que inclui nuvens de ácido sulfúrico. Além disso, os pesquisadores mostram que o sinal inicial não se originou na camada de nuvem do planeta, mas muito acima disso, em uma camada superior da atmosfera de Vênus, onde as moléculas de fosfina seriam destruídas em segundos. Isso dá mais apoio à hipótese de que o dióxido de enxofre produziu o sinal.

p Tanto o suposto sinal de fosfina quanto essa nova interpretação do data center em radioastronomia. Cada composto químico absorve comprimentos de onda únicos do espectro eletromagnético, que inclui ondas de rádio, Raios X e luz visível. Os astrônomos usam ondas de rádio, luz e outras emissões de planetas para aprender sobre sua composição química, entre outras propriedades.

p Em 2017, usando o telescópio James Clerk Maxwell, ou JCMT, a equipe liderada pelo Reino Unido descobriu um recurso nas emissões de rádio de Vênus em 266,94 gigahertz. A fosfina e o dióxido de enxofre absorvem as ondas de rádio próximas a essa frequência. Para diferenciar entre os dois, em 2019, a mesma equipe obteve observações de acompanhamento de Vênus usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, ou ALMA. A análise das observações do ALMA em frequências onde apenas o dióxido de enxofre é absorvido levou a equipe a concluir que os níveis de dióxido de enxofre em Vênus eram muito baixos para explicar o sinal de 266,94 gigahertz, e que, em vez disso, deve vir da fosfina.

p Neste novo estudo do grupo liderado pela UW, os pesquisadores começaram modelando as condições da atmosfera de Vênus, e usando isso como uma base para interpretar de forma abrangente os recursos que foram vistos - e não vistos - nos conjuntos de dados JCMT e ALMA.

p "Isso é conhecido como modelo de transferência radiativa, e incorpora dados de várias décadas de observações de Vênus de fontes múltiplas, incluindo observatórios aqui na Terra e missões de espaçonaves como o Venus Express, "disse o autor principal Andrew Lincowski, um pesquisador do Departamento de Astronomia da UW.

p A equipe usou esse modelo para simular sinais de fosfina e dióxido de enxofre para diferentes níveis da atmosfera de Vênus, e como esses sinais seriam captados pelo JCMT e ALMA em suas configurações de 2017 e 2019. Com base na forma do sinal de 266,94 gigahertz captado pelo JCMT, a absorção não vinha da camada de nuvem de Vênus, os relatórios da equipe. Em vez de, a maior parte do sinal observado se originou cerca de 50 milhas ou mais acima da superfície, na mesosfera de Vênus. Naquela altitude, produtos químicos agressivos e radiação ultravioleta destruiriam as moléculas de fosfina em segundos.

p "A fosfina na mesosfera é ainda mais frágil do que a fosfina nas nuvens de Vênus, "disse Meadows." Se o sinal JCMT fosse da fosfina na mesosfera, em seguida, para levar em conta a força do sinal e a vida útil de um segundo do composto naquela altitude, a fosfina teria que ser entregue à mesosfera em cerca de 100 vezes a taxa que o oxigênio é bombeado para a atmosfera da Terra pela fotossíntese. "

p Os pesquisadores também descobriram que os dados do ALMA provavelmente subestimaram significativamente a quantidade de dióxido de enxofre na atmosfera de Vênus, uma observação que a equipe liderada pelo Reino Unido usou para afirmar que a maior parte do sinal de 266,94 gigahertz era de fosfina.

p "A configuração da antena do ALMA no momento das observações de 2019 tem um efeito colateral indesejável:os sinais dos gases que podem ser encontrados em quase todos os lugares da atmosfera de Vênus - como o dióxido de enxofre - emitem sinais mais fracos do que os gases distribuídos em uma escala menor, "disse o co-autor Alex Akins, pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato.

p Este fenômeno, conhecido como diluição de linha espectral, não teria afetado as observações do JCMT, levando a uma subestimação de quanto dióxido de enxofre estava sendo visto pelo JCMT.

p "Eles inferiram uma baixa detecção de dióxido de enxofre por causa daquele sinal artificialmente fraco do ALMA, "disse Lincowski." Mas nossa modelagem sugere que os dados do ALMA diluídos na linha ainda seriam consistentes com quantidades típicas ou mesmo grandes de dióxido de enxofre de Vênus, o que poderia explicar completamente o sinal JCMT observado. "

p "Quando esta nova descoberta foi anunciada, a abundância de dióxido de enxofre relatada estava em desacordo com o que já sabemos sobre Vênus e suas nuvens, "disse Meadows." Nosso novo trabalho fornece uma estrutura completa que mostra como as quantidades típicas de dióxido de enxofre na mesosfera de Vênus podem explicar as duas detecções de sinal, e não detecções, nos dados JCMT e ALMA, sem a necessidade de fosfina. "

p Com equipes científicas de todo o mundo acompanhando com novas observações do vizinho envolto em nuvens da Terra, este novo estudo fornece uma explicação alternativa para a afirmação de que algo geologicamente, química ou biologicamente deve estar gerando fosfina nas nuvens. Mas embora este sinal pareça ter uma explicação mais direta - com uma atmosfera tóxica, pressão de esmagar os ossos e algumas das temperaturas mais altas do nosso sistema solar fora do sol - Vênus continua sendo um mundo de mistérios, com muito para explorarmos.