Astronomen ontdekten tekenen van een stinkend, giftig gas dat microben kunnen maken in de wolken van de planeet
De wolken van Venus lijken een stinkend, giftig gas te bevatten dat door bacteriën kan worden geproduceerd, suggereert een nieuwe studie.
Chemische tekenen van het gasfosfine is gespot in waarnemingen van de Venusiaanse atmosfeer rapporteren onderzoekers 14 september in Natuur astronomie. Onderzoek naar de atmosfeer in millimetergolflengten van licht toonde aan dat de wolken van de planeet tot 20 delen per miljard fosfine lijken te bevatten – genoeg dat iets actief het moet produceren, zeggen de onderzoekers.
Als de ontdekking standhoudt, en als er geen andere verklaringen voor het gas worden gevonden, dan zou de helse planeet hiernaast de eerste kunnen zijn die tekenen van buitenaards leven vertoont – hoewel die zeer grote ifs zijn.
“We zeggen niet dat het leven is”, zegt astronoom Jane Greaves van Cardiff University in Wales. “We zeggen dat het een mogelijk teken van leven is.”
Venus heeft ongeveer dezelfde massa en grootte als de aarde, dus van veraf kan de naburige planeet eruitzien als een bewoonbare wereld (SN: 04/10/19). Maar van dichtbij is Venus een verschroeiend hellandschap met zwavelzuurregen en verpletterende atmosferische druk.
Toch was Venus in het recente verleden misschien wel gastvrijer geweest (SN: 26/8/16). En de huidige barre omstandigheden hebben astrobiologen er niet van weerhouden te speculeren over nissen op Venus waar het huidige leven zou kunnen voortduren, zoals de gematigde wolkendekken.
“Vijftig kilometer boven het oppervlak van Venus, de omstandigheden zijn wat je zou aantreffen als je nu de deur uitloopt”, tenminste in termen van atmosferische druk en temperatuur, zegt planetaire wetenschapper Sanjay Limaye van de Universiteit van Wisconsin-Madison, die niet betrokken waren bij de nieuwe studie. De chemie is vreemd, maar “dat is een gastvrije omgeving voor het leven.”
Eerder werk onder leiding van astrochemicus Clara Sousa-Silva aan het MIT suggereerde dat fosfine zou een veelbelovende biosignatuur kunnen zijn, een chemische signatuur van leven die kan worden gedetecteerd in de atmosfeer van andere planeten met behulp van aardse of ruimtetelescopen.
Op aarde wordt fosfine geassocieerd met microben of industriële activiteit – hoewel dat niet betekent dat het aangenaam is. ‘Het is een gruwelijk molecuul. Het is beangstigend ‘, zegt Sousa-Silva. Voor het meeste aardse leven is fosfine giftig omdat “het het zuurstofmetabolisme op allerlei macabere manieren verstoort”. Voor anaëroob leven, dat geen zuurstof gebruikt, “is fosfine niet zo slecht”, zegt Sousa-Silva. Anaërobe microben die leven op plaatsen als rioolwater, moerassen en de darmkanalen van dieren, van pinguïns tot mensen, zijn de enige bekende levensvormen op aarde die het molecuul produceren.
Maar toen Greaves en collega’s de lucht van Venus zochten op tekenen van fosfine, verwachtten de onderzoekers niet dat ze er daadwerkelijk een zouden vinden. Greaves bekeek Venus met de James Clerk Maxwell Telescope in Hawaï gedurende vijf ochtenden in juni 2017, met als doel een meetbaarheidsbenchmark vast te stellen voor toekomstige studies naar het gas in de atmosfeer van exoplaneten (SN: 5/4/20), maar schrok toen hij de hints van fosfine ontdekte. “Dat is een complete verrassing”, zegt Greaves. Toen ze de observaties aan het analyseren was, “dacht ik: ‘Oh, ik moet het verkeerd hebben gedaan.'”
Dus controleerde het team opnieuw met een krachtigere telescoop, de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array in Chili, in maart 2019. Maar de signatuur van fosfine – gezien als een dip in het spectrum van licht op ongeveer 1,12 millimeter – was er nog steeds. Het gas absorbeert licht in die golflengte. Sommige andere moleculen absorberen ook licht in de buurt van die golflengte, maar die konden het hele signaal niet verklaren of leken onwaarschijnlijk, zegt Greaves. “Een daarvan is een plastic”, zegt ze. “Ik denk dat een drijvende plasticfabriek een minder plausibele verklaring is dan alleen maar zeggen dat er fosfine is.”
Fosfine kost behoorlijk wat energie om te creëren en wordt gemakkelijk vernietigd door zonlicht of zwavelzuur, dat in de atmosfeer van Venus wordt aangetroffen. Dus als het gas lang geleden is geproduceerd, zou het nog steeds niet detecteerbaar moeten zijn. “Er moet een bron zijn”, zegt Greaves.
Greaves, Sousa-Silva en collega’s dachten na over elke verklaring die ze konden bedenken, afgezien van het leven: atmosferische chemie; grond- en ondergrondchemie; vulkanen ontgassen fosfine uit het binnenste van Venus; meteorieten die van buitenaf de atmosfeer doorspoelen met fosfine; bliksem; zonnewind; tektonische platen die tegen elkaar schuiven. Sommige van die processen konden sporen van fosfine produceren, ontdekte het team, maar orden van grootte minder dan het team ontdekte.
“We zijn aan het einde van ons touw”, zegt Sousa-Silva. Ze hoopt dat andere wetenschappers met andere verklaringen komen. “Ik ben benieuwd wat voor soort exotische geochemie mensen zullen bedenken om dit abiotisch uit te leggen.”
Het idee van het zoeken naar leven op Venus “wordt beschouwd als een vrij buitenstaand concept”, zegt Astrobioloog David Grinspoon van het Planetary Science Institute, die gevestigd is in Washington, DC. Grinspoon publiceert sinds 1997 over de vooruitzichten voor leven op Venus, maar was niet betrokken bij de nieuwe ontdekking.
“Dus nu hoor ik hierover, en ik ben heel blij”, zegt hij. ‘Niet omdat ik de overwinning wil uitroepen en zeg dat dit een definitief bewijs is van leven op Venus. Het is niet. Maar het is een intrigerende handtekening die een teken van leven op Venus zou kunnen zijn. En het verplicht ons om verder te onderzoeken. “
Vanwege de zure atmosfeer van de planeet, extreme drukken en smeltende temperaturen, is het een uitdaging om ruimtevaartuigen naar Venus te sturen (SN: 13-02-18). Maar verschillende ruimteagentschappen overwegen missies die in de komende decennia zouden kunnen vliegen.
In de tussentijd willen Greaves en collega’s de nieuwe fosfinedetectie in andere golflengten van licht bevestigen. Waarnemingen die ze voor de lente hadden gepland, werden opgeschort door de pandemie van het coronavirus. En nu bevindt Venus zich in een deel van zijn baan aan de andere kant van de zon.
“Misschien als Venus weer aan de andere kant van de zon komt,” zegt Greaves, “zal het beter voor ons hier op aarde zijn.”