Hvis der er liv på Venus, hvordan kunne det være kommet dertil? Eksperter i livets oprindelse forklarer

Den nylige opdagelse af fosfin i Venus atmosfære er spændende, da det kan tjene som et potentielt tegn på liv (blandt andre mulige forklaringer).

Forskerne, der har offentliggjort deres resultater i Natur astronomi , kunne ikke rigtig forklare, hvordan fosfinen kom dertil.

De undersøgte alle tænkelige muligheder, inklusive lyn, vulkaner og endda levering med meteoritter. Men hver kilde, de modellerede, kunne ikke producere den detekterede mængde fosphin.

Det meste fosfin i Jordens atmosfære produceres af levende mikrober. Så muligheden for, at liv på Venus producerer fosphin, kan ikke ignoreres.

Men forskerne, ledet af den britiske astronom Jane Greaves, sige, at deres opdagelse "ikke er et robust bevis for liv" på Venus. Hellere, det er bevis på "unormal og uforklarlig kemi, "hvoraf biologiske processer kun er en mulig oprindelse.

Hvis der skulle eksistere liv på Venus, hvordan kunne det være opstået? At udforske livets oprindelse på Jorden kan kaste lidt lys.

Ingredienserne til livet (som vi kender det)

At forstå, hvordan liv blev dannet på Jorden, hjælper os ikke kun med at forstå vores egen oprindelse, men kunne også give indsigt i de vigtigste ingredienser, der er nødvendige for livet, som vi kender det, at danne.

Detaljerne omkring livets oprindelse på Jorden er stadig indhyllet i mystik, med flere konkurrerende videnskabelige teorier. Men de fleste teorier inkluderer et fælles sæt af miljøforhold, der anses for at være afgørende for livet. Disse er:

Flydende vand

Vand er nødvendigt for at opløse de molekyler, der er nødvendige for livet, for at lette deres kemiske reaktioner. Selvom andre opløsningsmidler (såsom metan) er blevet foreslået for potentielt at understøtte liv, vand er højst sandsynligt. Dette skyldes, at det kan opløse en lang række forskellige molekyler og findes i hele universet.

Milde temperaturer

Temperaturer højere end 122 ℃ ødelægger de fleste komplekse organiske molekyler. Dette ville gøre det næsten umuligt for kulstofbaseret liv at dannes i meget varme omgivelser.

En proces til at koncentrere molekyler

Da livets oprindelse ville have krævet en stor mængde organiske molekyler, en proces til at koncentrere organiske stoffer fra det fortyndede omgivende miljø ville være påkrævet - enten gennem absorption på mineralske overflader, fordampning eller flydende oven på vand i olieagtige pletter.

Et komplekst naturmiljø

For at livet skulle være opstået, der skulle have været et komplekst naturligt miljø, hvor en bred vifte af forhold (temperatur, pH og saltkoncentrationer) kunne skabe kemisk kompleksitet. Livet i sig selv er utrolig komplekst, så selv de mest primitive versioner ville have brug for et komplekst miljø for at opstå.

Spormetaller

En række spormetaller, samlet gennem vand-klippe-interaktioner, ville være nødvendig for at fremme dannelsen af ​​organiske molekyler.

Så hvis det er de betingelser, der kræves for livet, hvad fortæller det os om sandsynligheden for, at der dannes liv på Venus?

Det er usandsynligt i dag...

Muligheden for, at liv, som vi kender det, dannes på overfladen af ​​nutidens Venus, er utrolig lav. En gennemsnitlig overfladetemperatur over 400 ℃ betyder, at overfladen umuligt kan have flydende vand, og denne varme ville også ødelægge de fleste organiske molekyler.

Venus' mildere øvre atmosfære, imidlertid, har temperaturer lave nok til, at vanddråber kan dannes og kunne dermed potentielt være egnet til dannelse af liv.

Det sagt, dette miljø har sine egne begrænsninger, såsom skyer af svovlsyre, som ville ødelægge alle organiske molekyler, der ikke er beskyttet af en celle. For eksempel, på jorden, molekyler såsom DNA ødelægges hurtigt af sure forhold, selvom nogle bakterier kan overleve i ekstremt sure miljøer.

Også, det konstante fald af vanddråber fra Venus atmosfære ned til dens ekstremt varme overflade ville ødelægge eventuelle ubeskyttede organiske molekyler i dråberne.

Ud over dette, uden overflader eller mineralkorn i den venusiske atmosfære, som organiske molekyler kunne koncentrere sig om, enhver kemisk byggesten til livet ville blive spredt gennem en fortyndet atmosfære - hvilket gør det utroligt svært for liv at dannes.

… men muligvis mindre usandsynligt i fortiden

Med alt dette i tankerne, hvis atmosfærisk phosphin virkelig er et tegn på liv på Venus, der er tre hovedforklaringer på, hvordan det kunne have dannet sig.

Liv kan have dannet sig på planetens overflade, da dets forhold var meget anderledes end nu.

Modellering tyder på, at overfladen af ​​tidlig Venus var meget lig den tidlige Jord, med søer (eller endda oceaner) af vand og milde forhold. Dette var før en løbsk drivhuseffekt forvandlede planeten til det helvedesbillede, den er i dag.

Hvis livet blev dannet dengang, det kunne have tilpasset sig til at sprede sig ind i skyerne. Derefter, da intense klimaændringer kogte havene væk - dræbte alt overfladebaseret liv - ville mikrober i skyerne være blevet den sidste forpost for liv på Venus.

En anden mulighed er, at livet i Venus atmosfære (hvis der er noget) kom fra Jorden.

Planeterne i vores indre solsystem er blevet dokumenteret at udveksle materialer i fortiden. Når meteoritter styrter ind i en planet, de kan sende den planets klipper farende ud i rummet, hvor de lejlighedsvis krydser andre planeters baner.

Hvis dette skete mellem Jorden og Venus på et tidspunkt, klipperne fra Jorden kan have indeholdt mikrobielt liv, der kunne have tilpasset sig Venus' meget sure skyer (svarende til Jordens syreresistente bakterier).

En virkelig fremmed forklaring

Den tredje forklaring at overveje er, at en virkelig fremmed livsform (livet som vi ikke ved det) kunne være dannet på Venus' 400℃ overflade og overlever der den dag i dag.

Sådan et fremmed liv ville sandsynligvis ikke være kulstofbaseret, da næsten alle komplekse kulstofmolekyler nedbrydes ved ekstreme temperaturer.

Selvom kulstofbaseret liv producerer fosphin på Jorden, det er umuligt at sige kun kulstofbaseret liv kan producere fosphin. Derfor, selvom der eksisterer totalt fremmed liv på Venus, det kan producere molekyler, der stadig er genkendelige som et potentielt tegn på liv.

Det er kun gennem yderligere missioner og forskning, at vi kan finde ud af, om der er eller var, livet på Venus. Som den fremtrædende videnskabsmand Carl Sagan engang sagde:"ekstraordinære påstande kræver ekstraordinære beviser."

Heldigvis, to af de fire finalistforslag til NASA's næste finansieringsrunde til planetarisk udforskning er fokuseret på Venus.

Disse omfatter VERITAS, en orbiter foreslået til at kortlægge Venus overflade, og DAVINCI+, foreslået at falde gennem planetens himmel og prøve forskellige atmosfæriske lag på vej ned.

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