A fosfina está entre os gases mais fedorentos e tóxicos do planeta. Existe em sítios sujos, como os pântanos e entranhas de alguns animais. Contudo, os seres vivos da Terra não produzem ou dependem deste gás para sobreviver. Agora, o MIT descobriu que este gás só pode ser produzido por organismos avessos ao oxigénio.
Os investigadores referem que se a fosfina fosse detetada num planeta rochoso, seria um sinal evidente de vida extraterrestre.
A existência de fosfina pode ser sinal de vida
A fosfina ou fosfamina é um gás fedorento e venenoso. Este gás incolor, muito tóxico e com um forte odor a podre, pode ser encontrado em alguns dos lugares mais sujos, incluindo esterco de pinguim, profundezas de lagos pantanosos e até nas entranhas de alguns animais e peixes.
Este “gás do pântano” pútrido também é altamente inflamável e reativo às partículas da nossa atmosfera.
Em geral, os seres vivos da Terra, especialmente os aeróbicos que respiram oxigénio, não produzem ou dependem da fosfina para sobreviver. No entanto, investigadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) descobriram que a fosfina é produzida por uma forma de vida menos abundante: organismos anaeróbicos como bactérias e micróbios, os quais não dependem de oxigénio para se desenvolver.
Além disso, a equipa descobriu que a fosfina não pode ser produzida de nenhuma outra forma, exceto por estes organismos extremos, avessos ao oxigénio. Assim, estas particularidades dotam a fosfina com uma pura bioassinatura – um sinal de vida (pelo menos de um certo tipo).
Vida alienígena pode cheirar mal
Num artigo publicado recentemente na revista Astrobiology, os investigadores referiram que se a fosfina fosse produzida em quantidades similares às do metano na Terra, o gás geraria um padrão de luz característico na atmosfera de um planeta.
Assim, com estes padrões, o gás poderia ser detetado por um telescópio como o Telescópio Espacial James Webb, a uma distância de 16 anos-luz.
Se a fosfina for detetada num planeta rochoso, será um sinal inconfundível de vida extraterrestre.
Aqui na Terra, o oxigénio é um sinal realmente impressionante da vida. Mas outras coisas além da vida produzem oxigénio também. É importante considerar moléculas estranhas que podem não ser produzidas com tanta frequência, mas se as encontrarmos noutro planeta, há apenas uma explicação.
Explicou a principal autora Clara Sousa-Silva, investigadora do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT.
Telescópio Espacial James Webb da NASA
Base de dados de uma bioassinatura
A equipa está a construir uma base de dados de impressões digitais para moléculas que podem ser bioassinaturas em potencial.
A equipa reuniu mais de 16.000 candidatos, incluindo fosfina. A grande maioria destas moléculas ainda não foi totalmente caracterizada e, se os cientistas localizassem alguma delas na atmosfera de um exoplaneta, ainda não saberiam se as moléculas eram um sinal de vida ou algo mais.
No entanto, com o este novo artigo, os cientistas podem confiar na interpretação de pelo menos uma molécula: fosfina. A principal conclusão é que, se a fosfina for detetada num planeta rochoso próximo, esse planeta deve estar a abrigar vida de algum tipo.
Os investigadores não chegaram a esta conclusão de ânimo leve. Nos últimos 10 anos, foi dedicado muito trabalho a caracterizar totalmente o gás venenoso e sujo, primeiro decifrando metodicamente as propriedades da fosfina e como ela é quimicamente distinta de outras moléculas.
A Fosfina
Na década de 70, a fosfina foi descoberta nas atmosferas de Júpiter e Saturno – gigantes gasosos imensamente quentes. Então, os cientistas supuseram que a molécula foi espontaneamente colocada dentro destes gigantes gasosos e, como Clara Sousa-Silva descreve, “violentamente destruída por enormes tempestades convectivas do tamanho de um planeta”.
Mais tarde, a investigadora estabeleceu os comprimentos de onda que a fosfina deveria absorver, na sua tese para a University College of London. Posteriormente, durante o seu doutoramento, a autora começou a questionar-se se a fosfina poderia ser produzida também na Terra.
A partir da investigação foi identificado que onde não há oxigénio a fosfina está presente. Foi assim que os cientistas perceberam que a fosfina é muito tóxica para seres que gostam de oxigénio, mas para os que não gostam de oxigénio ela parece ser uma molécula muito útil.
Depois desta perceção, os responsáveis precisaram garantir que a fosfina não pode ser produzida por algo sem vida, para só então considerar como uma bioassinatura viável. Para isso, passaram anos a executar uma análise teórica exaustiva de caminhos químicos para ver se o fósforo poderia ser transformado em fosfina de forma abiótica.
A fosfina é uma molécula feita de um átomo de fósforo e três átomos de hidrogénio. É necessária uma quantidade enorme de energia, como nos ambientes extremos de Júpiter e Saturno, para esmagar os átomos com força suficiente, uma vez que estes tendem a não se unir.
Tendo como base as características que conhecem da molécula, os cientistas consideraram as vias químicas e a termodinâmica envolvidas em vários cenários da Terra. Desta forma, os investigadores tentam identificar se estes cenários poderiam produzir energia suficiente para transformar fósforo em fosfina. Contudo, depois de muita análise, os cientistas chegaram à conclusão de que nada além da vida produz quantidades detetáveis de fosfina.
Chave para detetar exoplanetas
Estas características, que poderão funcionar como bioaasinaturas, podem ajudar a identificar exoplanetas. Nesse sentido, para identificar se é possível detetar a presença da molécula noutros corpos celestes, a equipa simulou a atmosfera de dois tipos de exoplanetas com composição semelhante à da Terra, mas pobres em oxigénio. Os tipos de atmosfera foram: rica em hidrogénio e rica em dióxido de carbono.
Nestes cenários foram introduzidas diferentes taxas de produção de fosfina e extrapolaram como seria o espectro de luz de determinada atmosfera, dada certa taxa de produção de fosfina.
Assim, foi descoberto que se a fosfina fosse produzida em quantidades relativamente pequenas equivalentes à quantidade de metano produzida na Terra hoje, produziria um sinal na atmosfera que seria claro o suficiente para ser detetado por um observatório avançado como o próximo Telescópio Espacial James Webb, se o planeta estivesse a 5 parsecs ou a cerca de 16 anos-luz da Terra – uma esfera do espaço que cobre uma multidão de estrelas e vários planetas rochosos.
Esta pode ser a característica que permita identificar a vida extraterrestre. Há, para já, 16.000 candidatos à bioassinatura.