Nel 2020, il suo team ha comunicato di aver scoperto segni di fosfina nelle nuvole del pianeta, con un picco a 56 chilometri di quota e con un range esteso dai 53 a 61 chilometri circa. Questa dichiarazione ha dato il via a un grande dibattito scientifico che fa concorrenza a quello sulla presenza di acqua liquida e vita microbica su Marte! Il gas fosfina, infatti, si trova in piccole quantità nell'atmosfera terrestre e può essere solo di origine antropica o microbica. Quindi, cosa significa su Venere? È forse un indicatore della presenza di vita aliena?
Le discussioni sono proseguite a colpi di paper, nonostante il documento originale si basasse su una doppia rilevazione, con il James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) e l'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA).

Alcuni gruppi hanno supportato la scoperta, per esempio analizzando i database delle vecchie missioni ma altri studi indipendenti sono arrivati a conclusioni completamente diverse. Un team non è riuscito a trovare prove di fosfina né nei dati JCMT, né in quelli ALMA, suggerendo che la firma potrebbe essere attribuita all'anidride solforosa, che genera una linea spettrale nello stesso punto. Analogamente, un'altra analisi indica che l'eccessiva matematica applicata ai dati per rimuovere il rumore avrebbe introdotto spurie e falsi segnali scambiati per fosfina.

A tutto questo brusio, Greaves e colleghi hanno risposto con un secondo documento più cauto, in cui i risultati venivano definiti "provvisori" e i dati ridimensionati: la fosfina su Venere c'è ma molto meno di quanta calcolata inizialmente. Successivamente, un altro studio ha di nuovo dimostrato che il segnale della fosfina sarebbe in realtà solo anidride solforosa, un gas atteso e coerente con ciò che sappiamo sull'atmosfera del pianeta e sul suo ambiente chimico punitivo.
Per un altro documento, invece, guidato dagli scienziati della Cornell University, il gas sarebbe presente ma legato al vulcanesimo del pianeta. E questo è un altro argomento caldo perché sembrano esserci prove che su Venere ci sia attività vulcanica in corso ma nessuna certezza assoluta. Anche l'osservatorio stratosferico SOFIA, che ha sondato l'atmosfera del pianeta durante tre voli nel novembre 2021, poco prima di terminare per sempre la sua missione, non ha trovato alcuna traccia di fosfina.

Ora, utilizzando solo il James Clark Maxwell Telescope (JCMT) presso l'Osservatorio Mauna Kea alle Hawaii, Greaves e colleghi hanno cercato più a fondo nella coltre nuvolosa che avvolge il pianeta, scoprendo nuove tracce del gas.


Fosfina dal basso

Il team ora pensa che il gas potrebbe provenire dalla bassa atmosfera di Venere.

La fosfina, composta da un atomo di fosforo e tre di idrogeno (PH3), è un gas altamente tossico ed infiammabile, con un odore caratteristico di aglio o pesce in decomposizione.
È presente nelle atmosfere dei giganti gassosi del nostro Sistema Solare, Giove e Saturno dove è prodotta ad altissime pressioni e temperature nelle viscere dei pianeti e, successivamente, viene trasportata negli strati atmosferici superiori.
Sulla Terra, invece, è presente in piccole quantità ed è associata in modo univoco all’attività antropica o alla presenza microbica, poiché il nostro pianeta non dispone di un'abbondanza di idrogeno "libero" per formare naturalmente il gas. Può essere prodotta da alcune specie di batteri anaerobici che vivono in ambienti strettamente anossici (privi di ossigeno): discariche, paludi, fognature, tratti intestinali di animali, flatulenze e feci. Utilizzata come arma chimica durante la prima guerra mondiale, la fosfina è ancora impiegata come fumigante agricolo (per uccidere roditori, insetti, …), viene utilizzata nell’industria dei semiconduttori ed è un brutto sottoprodotto dei laboratori di metanfetamine. Ma, ironia della sorte, la fosfina, così mortale, è considerata dagli scienziati un'ottima biofirma, ossia uno dei migliori indicatori della presenza di forme di vita, accanto ad altri gas noti come l’ossigeno e il metano. Pertanto l'idea di rilevare fosfina su Venere è molto allettante.

Definito il “gemello della Terra” perché ha condiviso con il nostro pianeta la composizione iniziale e grandi quantità d’acqua, per massa e dimensioni simili, oggi Venere è un mondo completamente diverso e inospitale. Le temperature sono torride in superficie dove raggiungono i 465 gradi Celsius e l’atmosfera di anidride carbonica genera un imponente effetto serra e nubi di acido solforico. Tuttavia, intorno ai 50 chilometri di quota, dove era avvenuta la prima rilevazione del gas, le condizioni di temperatura e pressione sono accettabili. Ed è in questa sacca abitabile che potrebbero prosperare i microrganismi venusiani. Ma il gas potrebbe essere prodotto anche da altri processi abiotici ancora non noti.
"C'è una grande scuola di pensiero secondo cui è possibile produrre fosfina lanciando rocce contenenti fosforo nell'alta atmosfera e in qualche modo erodendole con acqua, acido e roba del genere e possibile ottenere gas fosfinico", ha detto Greaves durante il suo discorso.


Rilevazioni certe

Nonostante il team si sia dovuto confrontare con molte critiche, Greaves è convita che il gas sia realmente presente su Venere.
Le prime osservazioni con il JCMT risalgono al 2017 mentre altri dati sono stati rilevati nel 2020. In una recente intervista, l'astronoma ha raccontato che il punto di forza di queste emissioni spettrali è che sono state viste con lo stesso telescopio ma con strumenti diversi.

"Il JCMT è stato fantastico con noi", ha detto, "Non solo ci hanno dato un po' di tempo in più, cosa che altri telescopi dicevano 'Per favore, non sprecare il nostro tempo con questa idea' [....] ma poi sono tornati senza che noi nemmeno lo chiedessimo". "Questo è successo due anni fa, due estati fa. Avevano un nuovo strumento sul telescopio". E con le nuove osservazioni "vediamo di nuovo l'assorbimento della fosfina ed è abbastanza simile. Quindi, abbiamo i dati del 2017 e del 2020 con lo stesso telescopio ma con strumenti diversi e diversi tipi di problemi nell'elaborazione dei dati e abbiamo ottenuto gli stessi risultati". E poi ha aggiunto: "In effetti, non l'ho ancora detto a nessuno [...] ma abbiamo una terza serie di dati dal JCMT", con un terzo rilevamento di fosfina ottenuto a febbraio 2022.

Graves ha anche fatto riferimento ai risultati dell'osservatorio stratosferico SOFIA sui quali non concorda: secondo lei, applicando a queste osservazioni lo stesso metodo di elaborazione dati sviluppato dal team per il JCMT, la fosfina c'è ma su "una diversa linea di assorbimento [...] circa un quarto della lunghezza d'onda di quella originale".

Per il momento, però, questo dibattito è destinato a rimanere aperto. Possiamo solo restare in attesa che il team pubblichi la nuova ricerca e sperare nelle prossime missioni DAVINCI+ e VERITAS della NASA, EnVision dell'ESA e quella privata della Rocket Lab per risolvere il mistero.