De recente ontdekking van fosfine in de atmosfeer van Venus is opwindend, omdat het kan dienen als een potentieel teken van leven (naast andere mogelijke verklaringen).

De onderzoekers, die hun bevindingen publiceerden in Natuurastronomie , kon niet echt uitleggen hoe de fosfine daar kwam.

Ze verkenden alle denkbare mogelijkheden, inclusief bliksem, vulkanen en zelfs levering door meteorieten. Maar elke bron die ze modelleerden, kon niet de gedetecteerde hoeveelheid fosfine produceren.

Het meeste fosfine in de atmosfeer van de aarde wordt geproduceerd door levende microben. Dus de mogelijkheid dat leven op Venus fosfine produceert, kan niet worden genegeerd.

Maar de onderzoekers, onder leiding van de Britse astronoom Jane Greaves, zeggen dat hun ontdekking "geen robuust bewijs is voor leven" op Venus. Liever, het is een bewijs van "abnormale en onverklaarbare chemie, " waarvan biologische processen slechts één mogelijke oorsprong zijn.

Als er leven op Venus zou bestaan, hoe kan het zijn gekomen? Het onderzoeken van de oorsprong van het leven op aarde kan enig licht werpen.

De ingrediënten voor het leven (zoals we die kennen)

Begrijpen hoe het leven op aarde is gevormd, helpt ons niet alleen onze eigen oorsprong te begrijpen, maar kan ook inzicht geven in de belangrijkste ingrediënten die nodig zijn voor het leven, zoals we het kennen, te vormen.

De details over de oorsprong van het leven op aarde zijn nog steeds gehuld in mysterie, met meerdere concurrerende wetenschappelijke theorieën. Maar de meeste theorieën omvatten een gemeenschappelijke reeks omgevingscondities die als essentieel voor het leven worden beschouwd. Dit zijn:

Vloeibaar water

Water is nodig om de moleculen op te lossen die nodig zijn voor het leven, om hun chemische reacties te vergemakkelijken. Hoewel is gesuggereerd dat andere oplosmiddelen (zoals methaan) mogelijk levens ondersteunen, water is het meest waarschijnlijk. Dit komt omdat het een enorm scala aan verschillende moleculen kan oplossen en door het hele universum wordt aangetroffen.

Milde temperaturen

Temperaturen hoger dan 122℃ vernietigen de meeste complexe organische moleculen. Dit zou het bijna onmogelijk maken om op koolstof gebaseerd leven te vormen in een zeer hete omgeving.

Een proces om moleculen te concentreren

Aangezien de oorsprong van het leven een grote hoeveelheid organische moleculen nodig zou hebben, een proces om organische stoffen uit de verdunde omgeving te concentreren zou nodig zijn - hetzij door absorptie op minerale oppervlakken, verdampen of drijven op het water in olieachtige slicks.

Een complexe natuurlijke omgeving

Om het leven te laten ontstaan, er moet een complexe natuurlijke omgeving zijn geweest met uiteenlopende omstandigheden (temperatuur, pH- en zoutconcentraties) kunnen chemische complexiteit veroorzaken. Het leven zelf is ongelooflijk complex, dus zelfs de meest primitieve versies zouden een complexe omgeving nodig hebben om te ontstaan.

Sporen van metalen

Een reeks sporenmetalen, vergaard door water-gesteente interacties, nodig zou zijn om de vorming van organische moleculen te bevorderen.

Dus als dit de voorwaarden zijn die nodig zijn voor het leven, wat zegt ons dat over de kans dat er leven op Venus wordt gevormd?

Het is onwaarschijnlijk vandaag...

De kans dat het leven zoals we dat kennen zich vormt op het oppervlak van het huidige Venus is ongelooflijk laag. Een gemiddelde oppervlaktetemperatuur boven 400℃ betekent dat het oppervlak onmogelijk vloeibaar water kan hebben en deze hitte zou ook de meeste organische moleculen vernietigen.

de mildere bovenste atmosfeer van Venus, echter, heeft temperaturen die laag genoeg zijn om waterdruppels te vormen en zou dus mogelijk geschikt kunnen zijn voor de vorming van leven.

Dat gezegd hebbende, deze omgeving heeft zijn eigen beperkingen, zoals wolken zwavelzuur die alle organische moleculen zouden vernietigen die niet door een cel worden beschermd. Bijvoorbeeld, op aarde, moleculen zoals DNA worden snel vernietigd door zure omstandigheden, hoewel sommige bacteriën kunnen overleven in extreem zure omgevingen.

Ook, het constant vallen van waterdruppels uit de atmosfeer van Venus naar het extreem hete oppervlak zou alle onbeschermde organische moleculen in de druppels vernietigen.

Achter dit, zonder oppervlakken of minerale korrels in de atmosfeer van Venus waarop organische moleculen zich konden concentreren, alle chemische bouwstenen voor het leven zouden door een verdunde atmosfeer worden verspreid, waardoor het ongelooflijk moeilijk wordt om leven te vormen.

… maar mogelijk minder onwaarschijnlijk in het verleden

Met dit alles in het achterhoofd, als atmosferisch fosfine inderdaad een teken van leven is op Venus, er zijn drie belangrijke verklaringen voor hoe het gevormd kan zijn.

Het leven is mogelijk gevormd op het oppervlak van de planeet toen de omstandigheden heel anders waren dan nu.

Modellering suggereert dat het oppervlak van de vroege Venus erg leek op de vroege aarde, met meren (of zelfs oceanen) van water en milde omstandigheden. Dit was voordat een op hol geslagen broeikaseffect de planeet veranderde in het hellandschap dat het nu is.

Als er toen leven ontstond, het kan zich hebben aangepast om zich in de wolken te verspreiden. Vervolgens, toen intense klimaatverandering de oceanen wegkookte - waarbij al het leven op het oppervlak werd gedood - zouden microben in de wolken de laatste buitenpost voor leven op Venus zijn geworden.

Een andere mogelijkheid is dat het leven in de atmosfeer van Venus (als die er is) van de aarde kwam.

De planeten van ons binnenste zonnestelsel zijn in het verleden gedocumenteerd om materialen uit te wisselen. Als meteorieten op een planeet botsen, ze kunnen de rotsen van die planeet de ruimte in razen waar ze af en toe de banen van andere planeten kruisen.

Als dit ooit tussen de aarde en Venus is gebeurd, de rotsen van de aarde bevatten mogelijk microbieel leven dat zich had kunnen aanpassen aan de zeer zure wolken van Venus (vergelijkbaar met de zuurbestendige bacteriën van de aarde).

Een echt vreemde verklaring

De derde verklaring om te overwegen is dat een werkelijk vreemde vorm van leven (het leven zoals wij) niet doen weet het) had zich op het 400℃-oppervlak van Venus kunnen vormen en overleeft daar tot op de dag van vandaag.

Zo'n vreemd leven zou waarschijnlijk niet op koolstof zijn gebaseerd, aangezien bijna alle complexe koolstofmoleculen afbreken bij extreme temperaturen.

Hoewel op koolstof gebaseerd leven op aarde fosfine produceert, het is onmogelijk om te zeggen enkel en alleen op koolstof gebaseerd leven kan fosfine produceren. Daarom, zelfs als er totaal buitenaards leven bestaat op Venus, het kan moleculen produceren die nog steeds herkenbaar zijn als een potentieel teken van leven.

Alleen door verdere missies en onderzoek kunnen we uitvinden of er, of was, leven op Venus. Zoals de prominente wetenschapper Carl Sagan ooit zei:"buitengewone beweringen vereisen buitengewoon bewijs."

Gelukkig, twee van de vier finalistenvoorstellen voor NASA's volgende financieringsronde voor planetaire verkenning zijn gericht op Venus.

Deze omvatten VERITAS, een orbiter voorgesteld om het oppervlak van Venus in kaart te brengen, en DAVINCI+, voorgesteld om door de lucht van de planeet te vallen en op weg naar beneden verschillende atmosferische lagen te proeven.

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