Nieuwe gegevensanalyse heeft uitgewezen dat het zonlicht dat door de wolken van Venus filtert, de aardachtige fotosynthese in de wolkenlagen zou kunnen ondersteunen en dat chemische omstandigheden mogelijk vatbaar zijn voor de groei van micro-organismen.

Biochemie Professor Rakesh Mogul is de hoofdauteur van de studie, Potentieel voor fototrofie in de wolken van Venus, deze week online gepubliceerd in de speciale uitgave van oktober 2021 van Astrobiologie , gericht op de mogelijke geschiktheid van de wolken van Venus voor microbieel leven, en beperkingen die het leven kunnen belemmeren.

Volgens Mogul en zijn team, waaronder Michael Pasillas ('21, MEVROUW.), fotosynthese zou 24 uur per dag kunnen plaatsvinden in de wolken van Venus, waarbij de middelste en onderste wolken zonne-energie ontvangen die vergelijkbaar is met het aardoppervlak. Net als op aarde, hypothetische fototrofen in de wolken van Venus zouden overdag toegang hebben tot zonne-energie.

In een fascinerende wending, het team ontdekte dat fotosynthese de hele nacht kan doorgaan vanwege thermische of infrarode energie die afkomstig is van het oppervlak en de atmosfeer. In dit leefgebied, lichtenergie zou beschikbaar zijn van zowel boven als onder de wolken, die fotosynthetische micro-organismen voldoende mogelijkheden zouden kunnen bieden om te diversifiëren over de wolkenlagen. Zowel de zonne- als de thermische straling in de wolken van Venus bezitten golflengten van licht die kunnen worden geabsorbeerd door de fotosynthetische pigmenten die op aarde worden aangetroffen.

Uit de studie bleek ook dat na filtering door de atmosfeer van Venus, verstrooiing en absorptie schrobben het zonlicht van veel van de ultraviolette straling (UV) die schadelijk is voor het leven, het verstrekken van een voordeel als de ozonlaag van de aarde.

Yeon Joo Lee, een co-auteur van de studie, gebruikte een stralingsoverdrachtsmodel om aan te tonen dat de huidige middelste en onderste wolkenlagen boven Venus aanzienlijk minder UV ontvangen, 80-90% minder flux in de UV-A in vergelijking met het aardoppervlak, en zijn in wezen uitgeput van straling in de UV-B en UV-C, die de meest schadelijke componenten van de UV vertegenwoordigen.

Om het nachtelijke fotosynthetische potentieel te meten via de thermische energie van Venus, Mogul en zijn team vergeleken de fotonfluxen die opstijgen uit de hete atmosfeer en het oppervlak van Venus met de fotonfluxen gemeten in fototrofe habitats met weinig licht op aarde - hydrothermale ventilatieopeningen in de East Pacific Rise, waar wordt gemeld dat geothermische emissies fototrofie ondersteunen op een diepte van 2400 meter, en de Zwarte Zee, waar fototrofen op zonne-energie worden gevonden op een diepte van 120 meter. Deze vergelijkingen toonden aan dat de fotonfluxen van de atmosfeer en het oppervlak van Venus de fluxen overtreffen die gemeten zijn in deze fototrofe omgevingen met weinig licht op aarde.

Terwijl een recent rapport van Hallsworth et al. 2021, concludeerde dat de wolken van Venus te droog waren om het aardse leven te ondersteunen, Mogul en zijn team ontdekten dat de chemische omstandigheden van de wolken van Venus gedeeltelijk kunnen bestaan ​​uit geneutraliseerde vormen van zwavelzuur, zoals ammoniumbisulfaat. Deze chemische omstandigheden zouden dramatisch hogere wateractiviteiten vertonen in vergelijking met de berekeningen van Hallsworth en veel lagere zuurgraad in vergelijking met de huidige modellen voor Venus.

"Onze studie biedt tastbare ondersteuning voor het potentieel voor fototrofie en/of chemotrofie door micro-organismen in de wolken van Venus, " zei Mogul. "De zuurgraad en wateractiviteitsniveaus vallen mogelijk binnen een acceptabel bereik voor microbiële groei op aarde, terwijl de constante verlichting met beperkte UV suggereert dat de wolken van Venus gastvrij zouden kunnen zijn voor het leven. We geloven dat de wolken van Venus een geweldig doelwit zouden zijn voor bewoonbaarheids- of levensdetectiemissies, zoals die momenteel gepland zijn voor Mars en Europa."