Venus:Kunne den virkelig rumme liv? Ny undersøgelse udspringer af en overraskelse

Jordens søsterplanet, Venus, er ikke blevet betragtet som en høj prioritet i søgen efter liv. Dens overfladetemperatur på omkring 450°C menes at være fjendtlig over for selv de hårdeste mikroorganismer, og den er tyk, svovlholdig og sur atmosfære har holdt overfladen næsten fuldstændig fri for at besøge rumfartøjer.

Vi har kun haft de korteste glimt af et goldt landskab fra de to russiske landere, der nåede ned til jorden tilbage i 1980'erne. Så det er ikke underligt, at en rapport blev offentliggjort i Natur astronomi at de øverste niveauer af Venus' atmosfære indeholder et molekyle, der er en potentiel signatur på liv, kommer som noget af et chok.

Det pågældende molekyle er PH₃ (phosphin). Det er en meget reaktiv og brandfarlig, ekstremt ildelugtende giftig gas, fundet (bl.a.) i dynger af pingvinmøg og indvolde af grævlinger og fisk.

Det er kun til stede i Jordens atmosfære i spormængder - mindre end omkring nogle få dele pr. billion - fordi det hurtigt ødelægges af oxidationsprocessen. At dette molekyle alligevel er til stede i vores oxiderende atmosfære, skyldes, at det kontinuerligt produceres af mikrober. Så fosphin i atmosfæren på en stenet planet foreslås at være en stærk signatur for livet.

Det burde ikke være stabilt i atmosfæren på en planet som Venus, hvor det ville blive hurtigt oxideret, medmindre som på jorden, der er et konstant nyt udbud. Så hvorfor ledte forfatterne af undersøgelsen efter fosphin i et så lovende miljø? Og er de sikre på, at de har fundet det?

Ved at læse mellem linjerne i rapporten, det ser ud til, at holdet ikke forventede at finde fosphin. Ja, de syntes aktivt at lede efter dets fravær. Venus skulle levere "grundlinjeatmosfæren" af en stenet planet, fri for en phosphin biosignatur. Forskere, der undersøger klippefyldte exoplaneter, ville så være i stand til at sammenligne atmosfæren i disse kroppe med atmosfæren fra Venus, at identificere enhver potentiel fosfinbiosignatur.

Detektiv arbejde

Så for at finde en global koncentration af molekylet omkring 1, 000 gange højere end Jordens var noget af en overraskelse. Faktisk, det fik forfatterne til at udføre en af ​​de mest detaljerede retsmedicinske dissektioner af deres egne data, som jeg har set.

Det første sæt data blev indsamlet i juni 2017 ved hjælp af James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) på Hawaii. Det indikerede utvetydigt tilstedeværelsen af ​​phosphin, så et andet sæt data blev registreret, ved at bruge et andet instrument på et andet teleskop.

Disse observationer blev taget i marts 2019, ved højere spektral opløsning, ved hjælp af Atacama Large Millimeter Array (ALMA) i Chile. De to datasæt var næsten ikke til at skelne. Fosfin er til stede i Venus' atmosfære, med en pletvis fordeling på tværs af mellembreddegrader, aftagende mod polerne.

Men hvor er det kommet fra? Råmaterialet til fosphin er fosfor, et grundstof med en velforstået kemi, der understøtter mange mulige kemiske reaktioner. Fosfor i Venus' atmosfære blev målt af (det tidligere Sovjetunionen) Vega-sonder og fundet at forekomme som det oxiderede molekyle P₄O₆.

I forsøget på at forklare tilstedeværelsen af ​​fosphin, astronomen Jane Greaves fra University of Cardiff og hendes team brugte Vega-dataene og modellerede næsten 100 forskellige kemiske reaktioner i atmosfæren for at se, om de kunne genskabe den phosphin, de havde fundet.

På trods af at gøre dette under en række forhold (tryk, temperatur, reaktantkoncentration), de fandt ingen var levedygtige. De overvejede endda reaktioner under overfladen, men Venus skulle have vulkansk aktivitet mindst to hundrede gange større end Jordens for at producere tilstrækkeligt fosphin på denne måde.

Hvad med en meteorit, der bringer stoffet til Venus? Det overvejede de også, men fandt ud af, at det ikke ville føre til de mængder fosphin, som dataene angav. Hvad mere er, der er ingen beviser for en nylig, stor påvirkning, der kan have øget atmosfæriske fosforkoncentrationer. Holdet overvejede også, om reaktioner med lyn eller solvind kunne skabe fosfin i atmosfæren, men opdagede, at kun ubetydelige mængder ville blive produceret på denne måde.

Hvor efterlader det os så? Fosfin er til stede i Venus' atmosfære i koncentrationer langt over det niveau, der kan forklares af ikke-biologiske processer. Betyder det, at der er mikrober til stede i Venus' atmosfære? sejler gennem skyerne i aerosoldråber - en Venus-fluefælde på mikroskalaen?

Forfatterne hævder ikke at have fundet beviser for livet, kun for "unormal og uforklarlig kemi." Men, som Sherlock Holmes sagde til Dr. Watson:"Når du har elimineret det umulige, hvad der end er tilbage, lige meget hvor usandsynligt, må være sandheden."

Tilstedeværelsen af ​​metan som en biosignatur i Mars' atmosfære diskuteres stadig heftigt. Det kan være, at astrobiologer, der søger efter liv hinsides Jorden, nu har en ekstra atmosfærisk biosignatur at argumentere om.

Den Europæiske Rumorganisation overvejer i øjeblikket en mission til Venus, der vil bestemme dens geologiske og tektoniske historie, herunder observation af potentielle vulkanske gasser. Dette ville give en bedre idé om de arter, der føjes til Venus' atmosfære. Den nye undersøgelse skal styrke sagen for udvælgelse af missionen.

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