Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Påvisningen af ​​fosphin i Venus skyer er en stor sag, og her er hvordan vi kan finde ud af, om det virkelig er livet

Et radarmosaikbillede af Venus. Kredit:NASA.gov

Den 14. sept. 2020, en ny planet blev tilføjet til listen over potentielt beboelige verdener i solsystemet:Venus.

fosfin, en giftig gas bestående af et fosfor og tre hydrogenatomer (PH3), almindeligvis produceret af organiske livsformer, men ellers vanskelige at lave på klippeplaneter, blev opdaget i det midterste lag af Venus-atmosfæren. Dette rejser den fristende mulighed for, at noget er i live på vores planetariske nabo. Med denne opdagelse, Venus slutter sig til Mars' ophøjede rækker og de iskolde måner Enceladus og Europa blandt planetariske legemer, hvor liv engang kan have eksisteret, eller måske endda stadig gør det i dag.

Jeg er en planetarisk videnskabsmand og noget af en Venus-evangelisk. Denne opdagelse er en af ​​de mest spændende gjort om Venus i meget lang tid - og åbner op for et nyt sæt muligheder for yderligere udforskning i jagten på liv i solsystemet.

Atmosfæriske mysterier

Først, det er vigtigt at påpege, at denne påvisning ikke betyder, at astronomer har fundet fremmede liv i Venus skyer. Langt fra, faktisk.

Selvom opdagelsesholdet identificerede fosfin ved Venus med to forskellige teleskoper, hjælper med at bekræfte den første påvisning, phosphingas kan skyldes flere processer, der ikke er relateret til liv, såsom lyn, meteornedslag eller endda vulkansk aktivitet.

Venus som set i det infrarøde af det japanske Akatsuki-rumfartøj. De varme farver er fra den varme lavere atmosfære, der gløder gennem de køligere skylag ovenfor. Kredit:JAXA/ISAS/DARTS/Damia Bouic. JAXA/ISAS/DARTS/Damia Bouic

Imidlertid, mængden af ​​fosphin fundet i de venusiske skyer ser ud til at være langt større end disse processer er i stand til at generere, giver teamet mulighed for at udelukke adskillige uorganiske muligheder. Men vores forståelse af kemien i Venus' atmosfære er stærkt mangelfuld:Kun en håndfuld missioner er styrtet gennem det ugæstfrie, kuldioxiddomineret atmosfære til at tage prøver blandt det globale lag af svovlsyreskyer.

Så vi planetforskere står over for to muligheder:Enten er der en slags liv i Venus-skyerne, dannelse af fosfin, eller der foregår uforklaret og uventet kemi der. Hvordan finder vi ud af, hvad det er?

Først og fremmest, vi har brug for mere information om overfloden af ​​PH₃ i Venus-atmosfæren, og vi kan lære noget om dette fra Jorden. Ligesom opdagelsesholdet gjorde, eksisterende teleskoper, der er i stand til at detektere fosfin omkring Venus, kan bruges til opfølgende observationer, for både at bekræfte det oprindelige fund og finde ud af, om mængden af ​​PH₃ i atmosfæren ændrer sig med tiden. Parallelt, der er nu en enorm mulighed for at udføre laboratoriearbejde for bedre at forstå de typer af kemiske reaktioner, der kan være mulige på Venus - som vi har meget begrænset information om på nuværende tidspunkt.

En model af det sovjetiske rumfartøj Vega 1 i Udvar-Hazy Center, Dulles internationale lufthavn. Vega 1 bar en ballon til Venus på vej for at besøge Halleys komet i 1985. Kredit:Daderot

Endnu en gang til bruddet

Men målinger på og fra Jorden kan kun bringe os så langt. For virkelig at komme til hjertet af dette mysterium, vi skal tilbage til Venus. Rumfartøjer udstyret med spektrometre, der kan detektere fosfin fra kredsløb, kunne sendes til den anden planet med det udtrykkelige formål at karakterisere, hvor, og hvor meget, af denne gas er der. Fordi rumfartøjer kan overleve i mange år i Venus' kredsløb, vi kunne opnå kontinuerlige observationer med en dedikeret orbiter over en meget længere periode end med teleskoper på Jorden.

Men selv orbitaldata kan ikke fortælle os hele historien. For fuldt ud at få styr på, hvad der sker på Venus, vi skal faktisk komme ind i atmosfæren. Og det er her, luftplatforme kommer ind i billedet. I stand til at operere over meget af det sure skylag – hvor temperaturen og trykket er næsten jordlignende – i potentielt måneder ad gangen, balloner eller flyvende vinger kunne tage detaljerede atmosfæriske sammensætningsmålinger der. Disse fartøjer kunne endda bære den slags instrumenter, der udvikles for at lede efter liv på Europa. På det tidspunkt, menneskeheden kan endelig endeligt fortælle, om vi deler vores solsystem med venusisk liv.

Et koncept for en luftplatform på Venus. To forbundne balloner kunne skiftes til at pustes op, giver ballonen mulighed for at kontrollere den højde, den flyder i. En instrumentpakke ville så hænge nede fra ballonerne. Kredit:NASA/JPL-Caltech

En ny daggry for Venus-udforskning?

Der er gået 31 år siden, at USA sidst sendte en dedikeret mission til Venus. Det kan snart ændre sig, da NASA overvejer to af fire missioner i slutningen af ​​2020'erne rettet mod Venus. En, kaldet VERITAS, ville bære en kraftig radar til at kigge gennem de tykke skyer og returnere hidtil usete højopløsningsbilleder af overfladen. Den anden, DAVINCI+, ville styrte gennem atmosfæren, at prøve luften, mens den faldt ned, måske endda i stand til at indsnuse enhver tilstedeværende fosfin. NASA planlægger at vælge mindst én mission i april 2021.

Jeg har før argumenteret for en tilbagevenden til Venus, og vil fortsætte med det. Selv uden denne seneste videnskabelige opdagelse, Venus er et overbevisende udforskningsmål, med fristende beviser på, at planeten engang havde oceaner og måske endda led en helvedes skæbne i hænderne på sine egne vulkanudbrud.

Men med påvisningen af ​​en potentiel biomarkør i Venus' atmosfære, vi har nu endnu en vigtig grund til at vende tilbage til verden, oldgræske astronomer kaldet fosfor – et navn for Venus, det viser sig, er vidunderligt forudseende.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler