De zusterplaneet van de aarde, Venus, werd niet als een hoge prioriteit beschouwd bij het zoeken naar leven. De oppervlaktetemperatuur van ongeveer 450°C wordt beschouwd als vijandig voor zelfs de meest geharde micro-organismen, en het is dik, zwavelhoudende en zure atmosfeer heeft het oppervlak bijna volledig vrij gehouden van bezoekende ruimtevaartuigen.

We hebben slechts de kortste glimp opgevangen van een dor landschap van de twee Russische landers die in de jaren tachtig op de grond kwamen. Het is dus geen wonder dat een rapport gepubliceerd in Natuurastronomie dat de bovenste niveaus van de atmosfeer van Venus een molecuul bevatten dat een potentieel kenmerk van leven is, komt als een schok.

Het molecuul in kwestie is PH₃ ​​(fosfine). Het is een zeer reactief en ontvlambaar, extreem stinkend giftig gas, gevonden (onder andere) in hopen pinguïnmest en de ingewanden van dassen en vissen.

Het is slechts in sporenhoeveelheden aanwezig in de atmosfeer van de aarde - minder dan ongeveer een paar delen per biljoen - omdat het snel wordt vernietigd door het oxidatieproces. Dat dit molecuul toch aanwezig is in onze oxiderende atmosfeer komt doordat het continu door microben wordt geproduceerd. Dus fosfine in de atmosfeer van een rotsachtige planeet wordt voorgesteld als een sterke signatuur voor leven.

Het zou niet stabiel moeten zijn in de atmosfeer van een planeet als Venus, waar het snel zou oxideren, tenzij, zoals op aarde, er is een constante nieuwe aanvoer. Dus waarom waren de auteurs van de studie op zoek naar fosfine in zo'n weinig belovende omgeving? En weten ze zeker dat ze het hebben gevonden?

Tussen de regels van het rapport lezen, het lijkt erop dat het team niet verwachtte fosfine te vinden. Inderdaad, ze leken actief te zoeken naar de afwezigheid ervan. Venus zou de "basisatmosfeer" van een rotsachtige planeet leveren, vrij van een fosfine-biosignatuur. Wetenschappers die rotsachtige exoplaneten onderzoeken, zouden dan de atmosferen van deze lichamen kunnen vergelijken met die van Venus, om een ​​mogelijke biosignatuur van fosfine te identificeren.

detective werk

Dus om een ​​globale concentratie van het molecuul rond 1 te vinden, 000 keer hoger dan die van de aarde was iets van een verrassing. In feite, het zorgde ervoor dat de auteurs een van de meest gedetailleerde forensische dissecties van hun eigen gegevens uitvoerden die ik heb gezien.

De eerste set gegevens werd in juni 2017 verkregen met behulp van de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) in Hawaï. Het duidde ondubbelzinnig op de aanwezigheid van fosfine, dus een tweede set gegevens werd opgenomen, met een ander instrument op een andere telescoop.

Deze waarnemingen werden gedaan in maart 2019, bij hogere spectrale resolutie, met behulp van de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Chili. De twee datasets waren bijna niet van elkaar te onderscheiden. Fosfine is aanwezig in de atmosfeer van Venus, met een fragmentarische verdeling over de middelste breedtegraden, afnemend naar de polen.

Maar waar komt het vandaan? De grondstof voor fosfine is fosfor, een element met een goed begrepen chemie die ten grondslag ligt aan veel mogelijke chemische reacties. Fosfor in de atmosfeer van Venus werd gemeten door de (voormalige Sovjet-Unie) Vega-sondes en bleek voor te komen als het geoxideerde molecuul P₄O₆.

Bij het zoeken naar een verklaring voor de aanwezigheid van fosfine, astronoom Jane Greaves van de Universiteit van Cardiff en haar team gebruikten de Vega-gegevens en modelleerden bijna 100 verschillende chemische reacties in de atmosfeer om te zien of ze het gevonden fosfine konden recreëren.

Ondanks dat we dit doen onder een reeks van omstandigheden (druk, temperatuur, reactantconcentratie), ze vonden geen enkele levensvatbaar was. Ze overwogen zelfs reacties onder het oppervlak, maar Venus zou een vulkanische activiteit moeten hebben die minstens tweehonderd keer groter is dan die van de aarde om op deze manier voldoende fosfine te produceren.

Hoe zit het met een meteoriet die de stof naar Venus brengt? Dit vonden ze ook maar ontdekte dat het niet zou leiden tot de hoeveelheden fosfine die volgens de gegevens werden vermeld. Bovendien, er is geen bewijs van een recente, grote impact die mogelijk verhoogde fosforconcentraties in de atmosfeer heeft gehad. Het team overwoog ook of reacties met bliksem of de zonnewind fosfine in de atmosfeer zouden kunnen creëren, maar ontdekte dat op deze manier slechts verwaarloosbare hoeveelheden zouden worden geproduceerd.

Waar laat dat ons dan? Fosfine is aanwezig in de atmosfeer van Venus in concentraties die ver boven het niveau liggen dat kan worden verklaard door niet-biologische processen. Betekent dit dat er microben aanwezig zijn in de atmosfeer van Venus, door de wolken zeilen in aërosoldruppels - een Venus-vliegenval op microschaal?

De auteurs beweren niet dat ze bewijs voor het leven hebben gevonden, alleen voor "abnormale en onverklaarbare chemie." Maar, zoals Sherlock Holmes tegen Dr. Watson zei:"Als je eenmaal het onmogelijke hebt geëlimineerd, wat er ook overblijft, hoe onwaarschijnlijk ook, moet de waarheid zijn."

De aanwezigheid van methaan als biosignatuur in de atmosfeer van Mars wordt nog steeds fel bediscussieerd. Het kan zijn dat astrobiologen die op zoek zijn naar leven buiten de aarde nu een extra atmosferische biosignatuur hebben waarover ze kunnen discussiëren.

De European Space Agency overweegt momenteel een missie naar Venus die haar geologische en tektonische geschiedenis zou bepalen, inclusief observatie van potentiële vulkanische gassen. Dit zou een beter idee opleveren van de soorten die aan de atmosfeer van Venus worden toegevoegd. De nieuwe studie moet de argumenten voor de selectie van de missie een boost geven.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.