Kuuke's Sterrenbeelden

Astronomen vinden potentiële indicator voor leven op Venus

Deze artist impressie toont het oppervlak en de atmosfeer van Venus en ook de fosfine moleculen. Deze moleculen drijven op een hoogte van 55 tot 80 kilometer in de wolken van Venus. Ze absorberen enkele van de millimeter golven die op lagere hoogtes worden geproduceerd. Ze werden gedetecteerd in de hoge wolken van Venus. De waarnemingen werden gedaan met de James Clerk Maxwell Telescope en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Credit: ESO

De zoektocht naar leven buiten de Aarde draaide grotendeels om onze rotsachtige rode buur. NASA heeft in de loop der jaren meerdere rovers gelanceerd om door het stoffige oppervlak van Mars te ploegen op zoek naar tekenen van water en andere aanwijzingen voor bewoonbaarheid.

Astronomen hebben nu, verrassend genoeg indicatoren voor leven waargenomen in de wolken van Venus, onze andere buur in het zonnestelsel. Hoewel ze geen direct bewijs van levende organismen hebben gevonden met het, als hun waarneming inderdaad met leven wordt geassocieerd, een levensvorm zijn die in de wolken van de planeet voorkomt. Dit is namelijk het enige bewoonbare deel van de anders verschroeiende en onherbergzame wereld die Venus is.

Het onderzoeksteam vond in de atmosfeer van de planeet de spectrale vingerafdruk van fosfine. Eerder al was aangetoond dat als dit stinkende giftige gas op een rotsachtige aardse planeet wordt aangetroffen het alleen maar door een levend organisme kan worden gemaakt. De onderzoekers deden hun ontdekking met behulp van de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) op Hawaï en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili.

Het onderzoeksteam volgde de nieuwe waarneming op met een grondige analyse om te zien of er iets anders dan leven fosfine zou kunnen hebben geproduceerd in de moeilijke, zwavelzuurhoudende omgeving van Venus. Op basis van de vele scenario’s die ze hebben overwogen concludeert het team dat er geen andere verklaring is voor het fosfine dat in de wolken van Venus is gedetecteerd als de aanwezigheid van leven.

Ze juichen toe dat astronomen nu manieren zullen proberen te bedenken om fosfine zonder leven te rechtvaardigen. Het onderzoeksteam vindt dit prima want men was aan het einde van hun mogelijkheden om abiotische processen te bedenken waarmee fosfine kan worden gemaakt.

Dit betekent dat er, volgens de onderzoekers leven is of dat er een soort fysisch of chemisch proces is waarvan men niet verwacht dat het op rotsachtige planeten kan plaatsvinden.

Een zoektocht naar exotische dingen

Venus wordt vaak de tweeling van de Aarde genoemd, de beide planeten zijn qua massa, grootte en samenstelling erg vergelijkbaar. Ze hebben ook een significante atmosfeer maar met die atmosfeer eindigen wel de overeenkomsten. Waard e Aarde een bewoonbare wereld is van gematigde oceanen en meren is het oppervlak van Venus een kokend heet landschap met temperaturen tot 500 °C en een verstikkende lucht die droger is dan de droogste plekken op Aarde.

Een groot deel van de atmosfeer van de planeet is vrij onherbergzaam want die is doordrenkt met dikke wolken zwavelzuur en wolkendruppels die miljarden keren zuurder zijn dan de meest zure omgeving op Aarde. De atmosfeer mist ook voedingsstoffen die in overvloed aanwezig zijn op het oppervlak van een planeet. Venus is een zeer uitdagende omgeving voor elk soort leven.

Er is echter een smalle, gematigde band binnen de atmosfeer van Venus. Deze band bevindt zich op een hoogte van 48 tot 60 kilometer waar temperaturen heersen van 0 tot 90 °C. Wetenschappers hebben met veel controverse gespeculeerd dat als er leven op Venus bestaat deze laag in de atmosfeer of het wolkendek, waarschijnlijk de enige plek is waar het zou kunnen overleven. En toevallig observeerde het team in dit wolkendek signalen van fosfine.

Volgens de onderzoekers is dit signaal van fosfine perfect gepositioneerd op de plek waar anderen vermoedden dat deze zone bewoonbaar zou kunnen zijn.

De eerste detectie van fosfine werd gedaan met behulp van de JCMT. Onderzoekers zoomden in op lichtpatronen in de atmosfeer die zouden kunnen duiden op de aanwezigheid van onverwachte moleculen en mogelijke indicatoren van leven. Toen de onderzoekers een patroon opmerkten dat wees op de aanwezigheid van fosfine namen ze contact op met Sousa-Silva die het grootste deel van haar carrière heeft besteed aan het karakteriseren van die giftige en stinkende molecuul.

Sousa-Silva nam aanvankelijk aan dat astronomen fosfine konden gebruiken als een bio-indicator op veel verder weg gelegen planeten. Ze dacht bij ver aan vele parsecs en niet aan de meest nabije planeet.

De eerste waarneming werd opgevolgd met behulp van meer gevoeligere ALMA-radiotelescoop. Die waarnemingen bevestigden de eerdere waarnemingen met de JCMT dat het waargenomen lichtpatroon inderdaad afkomstig was van fosfine in het wolkendek van Venus.

Om de gegevens te interpreteren maakten de onderzoekers hierna gebruik van een model van de Venusiaanse atmosfeer. Ze vonden dat fosfine op Venus een ondergeschikt gas is. De concentratie ervan bedraagt ongeveer 20 ppb (van alle miljard moleculen in de atmosfeer zijn er 20 fosfine). Alhoewel die concentratie laag is wijzen de onderzoekers erop dat fosfine dat door leven op Aarde wordt geproduceerd in nog lagere concentraties in de atmosfeer is te vinden.

De onderzoekers gebruikten allerlei computermodellen om alle mogelijke fysische en chemische paden te onderzoeken die niet met leven verband houden en die fosfine kunnen produceren in de barre omgeving van Venus. Men overwoog verschillende scenario’s die fosfine zouden kunnen produceren zoals zonlicht, oppervlaktemineralen, vulkanische activiteit, meteoorinslagen en bliksem. Hierna werden modellen opgesteld hoe fosfine dat via deze mechanismes werd geproduceerd, zich kon ophopen in de wolken van Venus. In elk scenario dat ze in overweging namen zou het geproduceerde fosfine slechts een fractie bedragen van wat de nieuwe waarnemingen suggereren dat aanwezig is in de wolken van Venus.

De onderzoekers hebben echt alle mogelijke wegen doorlopen die fosfine konden produceren op een rotsachtige planeet. De enige conclusie die ze kunnen trekken is dat als dit geen leven is ons begrip van rotsachtige planeten ernstig tekort schiet.

Een leven in de wolken

Als er inderdaad leven is in de wolken van Venus dan denken de onderzoekers dat het een luchtvorm is die alleen voor kan komen in het gematigde wolkendek, ver boven het kokende vulkanische oppervlak.

Men denkt dat Venus lang geleden oceanen had en waarschijnlijk net zo bewoonbaar was als de Aarde. Toen Venus minder gastvrij werd zou het leven zich moeten hebben aanpassen en zouden ze alleen nog maar in een smalle zone in het wolkendek kunnen overleven. Dit zou kunnen aantonen dat zelfs een planeet aan de rand van de bewoonbare zone een atmosfeer zou kunnen hebben met een lokale bewoonbare enveloppe.

In een aparte onderzoekslijn hebben anderen de mogelijkheid onderzocht dat de onderste lagen van de atmosfeer van Venus, net als het wolkendek, cruciaal zouden kunnen zijn voor het voortbestaan van een hypothetische Venusiaanse biosfeer.

Je zou in principe een levenscyclus kunnen hebben die het leven in de wolken voor altijd in stand houdt. Levensvormen in de lucht op Venus zullen fundamenteel anders zijn dan levensvormen op Aarde. Op Venus is er geen vloeibaar water zoals op Aarde.

Momenteel loopt er een poging om de detectie van fosfine met behulp van andere telescopen te bevestigen. Ook hoopt men de aanwezigheid van het molecuul in de atmosfeer van Venus in kaart te kunnen brengen om te zien of er dagelijkse of seizoensgebonden variaties in het signaal zijn die wijzen op activiteit die verband houdt met leven.

Technisch gezien zijne r al eerder biomoleculen aangetroffen in de atmosfeer van Venus maar die moleculen kunnen ook met duizenden andere dingen dan leven worden geassocieerd. Fosfine is bijzonder omdat het zonder leven heel erg moeilijk is om op een rotsachtige planeet fosfine te maken. Tot nu toe is de Aarde de enige aardse planeet waar fosfine is aangetroffen en dat komt omdat er leven is.

Wat is fosfine?

Fosfine, ook wel fosfaan genoemd, is ook bekend als fosforwaterstof of waterstoffosfide. Het is een fosdforverbinding met de formule PH3. Het is een kleurloos, ontvlambaar en zeer giftig gas dat slechts in kleine hoeveelheden oplosbaar is in water.

De zuivere stof is geurloos maar in commerciële vorm kan het een onaangename stinkende geur hebben die wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van gesubstitueerde fosfines en difosfaan. Fosfine is al in lage concentraties dodelijk.

Structuurformule van fosfine. Publiek domein, Koppeling

Naast Venus is er ook fosfine aangetroffen in de atmosfeer van Jupiter en in de atmosfeer van Venus.

Artikel: Phosphine gas in the cloud decks of Venus

Eerste publicatie: 19 september 2020
Bron: diverse persberichten




Exit mobile version