Sollys, der filtrerer gennem Venus-skyer, kunne understøtte jordlignende fotosyntese i skylagene

Ny dataanalyse har fundet ud af, at sollyset, der filtrerer gennem Venus' skyer, kan understøtte jordlignende fotosyntese i skylagene, og at kemiske forhold potentielt er modtagelige for vækst af mikroorganismer.

Biokemiprofessor Rakesh Mogul er hovedforfatter af undersøgelsen, Potentiale for fototrofi i Venus' skyer, offentliggjort online i denne uge i oktober 2021-særudgaven af Astrobiologi , fokuseret på Venus' skyers mulige egnethed til mikrobielt liv, og begrænsninger, der kan forhindre liv.

Ifølge Mogul og hans team, som inkluderer Michael Pasillas ('21, FRK.), fotosyntese kan forekomme døgnet rundt i Venus' skyer, hvor de midterste og nederste skyer modtager solenergi svarende til Jordens overflade. Ligesom på jorden, hypotetiske fototrofer i Venus' skyer ville have adgang til solenergi i løbet af dagen.

I et fascinerende twist, holdet fandt ud af, at fotosyntesen kan fortsætte natten igennem på grund af termisk eller infrarød energi, der stammer fra overfladen og atmosfæren. I dette habitat, lysenergi ville være tilgængelig fra både over og under skyerne, som kunne give fotosyntetiske mikroorganismer rigelige muligheder for at diversificere på tværs af skylagene. Både sol- og termisk stråling i Venus' skyer besidder bølgelængder af lys, som kan absorberes af de fotosyntetiske pigmenter, der findes på Jorden.

Undersøgelsen fandt også, at efter at have filtreret gennem den venusiske atmosfære, spredning og absorption skrubber sollyset af meget af den ultraviolette stråling (UV), der er skadelig for liv, giver en fordel som Jordens ozonlag.

Yeon Joo Lee, en medforfatter til undersøgelsen, brugt en strålingsoverførselsmodel til at vise, at de nuværende mellem- og nedre skylag over Venus modtager betydeligt mindre UV, 80-90 % mindre flux i UV-A sammenlignet med Jordens overflade, og er i det væsentlige udtømt for stråling i UV-B og UV-C, som repræsenterer de mest skadelige komponenter i UV.

For at måle det natlige fotosyntetiske potentiale via Venus' termiske energi, Mogul og hans team sammenlignede fotonstrømmene, der stiger fra Venus' varme atmosfære og overflade, med fotonstrømmene målt inden for fototrofiske habitater med lavt lys på Jorden - hydrotermiske åbninger i East Pacific Rise, hvor geotermiske emissioner rapporteres at understøtte fototrofi i dybder på 2400 meter, og Sortehavet, hvor solcelledrevne fototrofer findes på 120 meters dybde. Disse sammenligninger viste, at fotonstrømmene fra Venus' atmosfære og overflade overstiger de fluxer, der blev målt i disse fototrofiske miljøer med lavt lys på Jorden.

Mens en nylig rapport af Hallsworth et al. 2021, konkluderede, at Venus' skyer var for tørre til at understøtte jordlevende liv, Mogul og hans team fandt ud af, at de kemiske forhold i Venus' skyer delvist kunne bestå af neutraliserede former for svovlsyre, såsom ammoniumbisulfat. Disse kemiske forhold ville udvise dramatisk højere vandaktiviteter sammenlignet med Hallsworths beregninger og meget lavere surhedsgrader sammenlignet med nuværende modeller for Venus.

"Vores undersøgelse giver håndgribelig støtte til potentialet for fototrofi og/eller kemotrofi af mikroorganismer i Venus' skyer, " sagde Mogul. "Surheds- og vandaktivitetsniveauerne falder potentielt inden for et acceptabelt interval for mikrobiel vækst på Jorden, mens den konstante belysning med begrænset UV antyder, at Venus' skyer kunne være gæstfri for livet. Vi tror, ​​at Venus' skyer ville være et fantastisk mål for beboelighed eller livsdetektionsmissioner, som dem, der i øjeblikket er planlagt til Mars og Europa."