211service.com
Gas gespot in de wolken van Venus kan een teken zijn van buitenaards leven
De aanwezigheid van fosfine verhoogt de opmerkelijke mogelijkheid dat er iets ongewoons aan de hand is in de atmosfeer van de planeet. 14 september 2020
Venus, zoals gezien door de Venus Express-orbiter. NASA
Als je ooit op Venus zou zijn geweest, zou je binnen enkele ogenblikken worden vernietigd. Men denkt dat de druk aan het oppervlak tot 100 keer groter is dan op aarde, de temperaturen liggen rond de 464 °C en de lucht bestaat voor meer dan 96% uit koolstofdioxide.
En toch is leven op Venus ineens niet de meest onvoorstelbare mogelijkheid. Een nieuw artikel gepubliceerd in Natuurastronomie onthult vandaag dat de wolken van Venus sporen van fosfine bevatten. De nieuwe bevindingen zijn verre van bewijs dat er ooit leven was of is op Venus (een uiterst onherbergzame planeet in meer dan één opzicht), maar de aanwezigheid ervan suggereert niettemin dat daar een soort onbekende activiteit plaatsvindt, biologisch of anderszins.
De nieuwe bevindingen suggereren dat als er ooit leven op Venus heeft bestaan, nu of in het verleden, het mogelijk in de lucht zelf aanwezig is. Biologie in de atmosfeer zou de laatst overgebleven leden van een eerdere Venusische biosfeer kunnen zijn, zegt Stephen Kane, een astronoom aan de Universiteit van Californië, Riverside, die niet bij het onderzoek betrokken was. Dit resultaat zou een buitengewone les zijn in hoe het leven zich echt kan aanpassen aan alle beschikbare niches binnen een omgeving.
Het leven in de lucht op Venus zou ongebruikelijk zijn, maar misschien niet zo vreemd als je zou denken. Vorige maand, geïnspireerd door de aankomende fosfine-bevindingen, MIT-astronoom Sara Seager en enkele van de andere co-auteurs van deze nieuwe studie een paper gepubliceerd over een mogelijke levenscyclus op Venus die organismen in de Venusiaanse wolken zou kunnen ondersteunen, waarbij de nadruk wordt gelegd op het feit dat de wolken meer gematigde en bewoonbare omstandigheden voor leven bieden. Ze suggereert dat het leven op Venus zou kunnen bestaan in druppeltjes op grote hoogte die verdampen en opgedroogde sporen achterlaten in de atmosfeer. In tegenstelling tot de aarde zijn de wolken van Venus permanent - ze zorgen voor een stabielere omgeving waar deze sporen zouden uitdrogen en naar lagere hoogten zouden vallen, weer zouden opstijgen in groeiende druppeltjes in de wolkenlaag en opnieuw hydrateren om hun levenscyclus voort te zetten. Het doel, zegt Seager, was om een gat in het denken over deze omgeving te helpen dichten.
De fosfine in de wolken van Venus werd gevonden door Jane Greaves, een planetaire wetenschapper aan de Cardiff University, en haar team. Ze bestudeerden de planeet met behulp van de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) in Hawaï en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili. Beide nemen waar in submillimetergolflengten die zich uitstrekken van ver infrarood tot microgolf, waardoor wetenschappers de chemische samenstelling van de atmosfeer nauwkeuriger kunnen karakteriseren.
Het team vond sporen van fosfine in een concentratie van ongeveer 20 delen miljard. De gegevens suggereren dat het gas aanwezig is in gebieden dichter bij de evenaar en op een hoogte van ongeveer 55 kilometer, waar de temperaturen relatief koel zijn (ongeveer 30 ° C) en de druk eigenlijk vergelijkbaar is met die van de aarde. Dat suggereert dat het deel uitmaakt van het wereldwijde circulatiepatroon van de atmosfeer, waar gas zinkt voordat het tot aan de polen reist, zegt Greaves.
Fosfine wordt gemaakt uit fosfor met drie waterstofatomen. Op aarde wordt het voornamelijk op natuurlijke wijze geproduceerd door leven in zuurstofarme ecosystemen, zegt Clara Sousa-Silva, een moleculair astrofysicus aan het MIT en een co-auteur van de nieuwe studie. We weten niet waarom het leven op aarde fosfine produceert - alleen dat doet het, zegt ze. Anaërobe bacteriën produceren het op plaatsen zoals riolering, moerassen, moerassen en rijstvelden, en in de darmen van de meeste dieren. Het is eigenlijk een extreem gevaarlijk molecuul voor zuurstofademend leven.
Als er geen leven is, heb je uitzonderlijk hoge temperaturen en grote hoeveelheden energie nodig om fosfine te maken (zoals de omstandigheden diep in de atmosfeer van Jupiter). Op aarde is het ook een product van menselijke industriële activiteit.
De onderzoekers hebben tot nu toe alle bekende natuurlijke routes voor de productie van fosfine op Venus uitgesloten, inclusief bliksem, vulkanisme of meteorieten.
Dus waar komt de fosfine vandaan? Is het leven? Greaves en haar team hebben nog geen idee. Alle theorieën zijn behoorlijk uitdagend, zegt ze. Het kan een soort exotische chemie zijn die niet op aarde wordt gezien, of sommige winterharde organismen die in staat zijn om zeer zure omgevingen aan het oppervlak te overleven en beschikbare fosfor op te warmen (hoewel dat nieuwe vragen oproept over hoe fosfor daar eigenlijk terechtkwam).
Het team weet nog steeds niet of het gas daadwerkelijk afkomstig is van de gematigde hoogten die zijn waargenomen in de Venusiaanse wolken, of dat het dichter bij het oppervlak wordt geproduceerd en vervolgens opstijgt. En de analyse van de studie maakt gebruik van modellen van fosfinegedrag op basis van wat we op aarde zien; het zou op een andere planeet radicaal anders kunnen zijn. 'We beweren niet dat we leven op Venus hebben gevonden', benadrukt Seager.
Op zichzelf wekken de bevindingen meer interesse in Venus. Maar ze bieden wetenschappers kansen om ook mogelijke biologische activiteit op andere werelden te begrijpen. We begrijpen nu dat Venus heeft alles te maken met bewoonbaarheid, zegt Kane. Hoewel Venus tegenwoordig behoorlijk onherbergzaam is, hadden de aarde en Venus waarschijnlijk zeer vergelijkbare startomstandigheden, en recent werk heeft aangetoond dat Venus mogelijk bewoonbaar was, met oceanen van vloeibaar oppervlaktewater, zo recent als een miljard jaar geleden, zegt hij.
Uiteindelijk willen de onderzoekers meer te weten komen over de verspreiding van fosfine in de atmosfeer, en kijken of ze een meer lokale bron kunnen aanwijzen. Andere waarnemingen op de grond zouden nuttig zijn, maar ze zijn nog steeds beperkt in wat ze kunnen waarnemen. We hopen dat ons werk toekomstige ruimtemissies zal motiveren die naar Venus zullen gaan en rechtstreeks de atmosfeer zullen meten', zegt Seager.
Helaas zijn er geen nieuwe missies naar Venus gepland voor de toekomst. Maar NASA is momenteel aan het debatteren twee voorstellen - beide orbiters die zouden kunnen helpen bij dit soort onderzoek. De nieuwe bevindingen zouden kunnen helpen om de zaak vooruit te helpen met een van beide of beide.