Leben auf der Venus: Was wissen wir wirklich?

Venus. Das von Mariner 10 in den 70er Jahren fotografierte Bild wurde 2020 mit moderner Software erneut verarbeitet, und wir können die Wolken besser sehen. NASA / JPL-Caltech

Die jüngste Entdeckung eines Moleküls in der Atmosphäre der Venus, des Mars-nächsten Nachbarn der Erde, das möglicherweise mit der Anwesenheit von Leben verbunden ist, hat Vermutungen über die Möglichkeit, außerirdisches Leben in unserem Sonnensystem zu finden, neu entfacht. Während sich die NASA und Europa mit einer der ehrgeizigsten Aufgaben der Weltraumforschung befassen, nämlich der Rückkehr von Mars-Proben, die vermutlich Spuren von Mikrofossilien enthalten, bis zum Ende des Jahrzehnts Venus erinnert uns daran, dass der Mars nicht der einzige Planet ist, für den der Mensch die Hoffnung nähren kann, eine Spur des gegenwärtigen oder vergangenen Lebens zu entdecken.

Walisische und amerikanische Wissenschaftler gaben am Montag, dem 14. September, auf einer Pressekonferenz bekannt, dass sie eine gasförmige Verbindung, Phosphin (PH), entdeckt hatten3), das industriell auf der Erde hergestellt wird und in der Zusammensetzung von Pestiziden weit verbreitet ist. Das Vorhandensein eines solchen Moleküls auf der Venus oder auf dem Mars, das für die Mehrheit der Lebewesen auf der Erde toxisch ist, hätte eine andere Konnotation: Chemisch instabil in einer gasförmigen Umgebung, in der Sauerstoff vorhanden ist, würde kein bisher bekannter herkömmlicher Mechanismus d zulassen ‘erklären seine Anwesenheit, ohne die kontinuierliche Produktion dieses Gases durch biologische Aktivität hervorzurufen.

Ein Planet mit einer extremen Umgebung

Dennoch ist Venus den Wissenschaftlern als eine der feindlichsten Umgebungen für die Entstehung oder Aufrechterhaltung einer Lebensform bekannt. Auf der Venus zu leben bedeutet, extremen Temperaturen von über 450 ° C in der Nähe der Oberfläche ausgesetzt zu sein, aber auch Schwefelsäure in großen Mengen. Darüber hinaus ist es dieselbe Schwefelsäure, die die dicken Wolkenschichten bildet, die den gesamten venusianischen Globus bedecken, und die Venus nach Sonne und Mond zum brillantesten Himmelsobjekt macht, und diese Populärkultur hat sich geschmückt genannt der “Hirtenstern”. Neben der Tatsache, dass diese Wolken das Sonnenlicht reflektieren und erklären, warum die Venus für uns so hell erscheint, macht ihre Dicke es auch unmöglich, ihre Oberfläche im sichtbaren Licht zu beobachten. Die Venus ist daher ein Körper, der es versteht, von Astronomen gewünscht zu werden, da er Rätsel (in Verbindung mit seiner bodennahen Atmosphäre) zu verbergen scheint, die nur sehr fortgeschrittene Beobachtungstechniken offenbaren können.

Die erste Nahaufnahme der Venus, aufgenommen von Mariner 10 im Jahr 1974, mit einem Ultraviolettfilter zur Unterscheidung von Wolken.
NASA

Es gibt jedoch noch einen Ort auf der Venus, an dem einige Wissenschaftler angenommen haben, dass Leben existieren könnte: Es sind genau die Wolken. In den Höhen, in denen sich Wolken bilden, unterscheiden sich die Temperatur- und Druckbedingungen nicht sehr von denen, die wir auf der Erde kennen. Der berühmte Planetologe Carl Sagan, Moderator der sehr beliebten Cosmos-Fernsehserie in den frühen 1980er Jahren, schrieb 1967 in einem Artikel für das renommierte Journal Natur, vermutete, dass venusianische Wolken eine “bewohnbare Nische” für das Leben darstellen könnten. Diese Theorie, die weit hergeholt hätte sein können, wurde jedoch seitdem von mehreren Wissenschaftlern aufgegriffen, die wiederum Szenarien entwickelt haben, um zu erklären, wie das Leben auf der Venus entstehen und dank der Wolken aufrechterhalten werden konnte, als die Venus zu diesem höllischen Ofen wurde wir wissen es heute. Die kürzlich berichtete Entdeckung von Phosphin passt daher in diese Theorie und scheint konkrete Beweise für das Vorhandensein von Mikroorganismen zu liefern, die in venusianischen Wolken schwimmen und die Energie und Nährstoffe für ihr Überleben finden können.

Was genau wurde erkannt?

Die Geschichte dieser Entdeckung ist in mehrfacher Hinsicht interessant. Die Technik zum Nachweis von Phosphin basiert auf einem Konzept, das Radioastronomen bekannt ist. nämlich das Ertönen der von der Venus ausgesendeten Mikrowellen. Diese Wärmeabgabe, die von der Oberfläche und den tiefen Schichten der Venus ausgeht, gelangt durch ihre Atmosphäre und die Erdatmosphäre, um uns zu erreichen. Auf der Erde haben zwei Radioteleskope (das in Hawaii ansässige James Clerk Maxwell Telecospe und das Atacama Large Millimeter Array in der chilenischen Atacama-Wüste), die im Abstand von zwei Jahren auf die Venus gerichtet sind, die venusianische Mikrowellenstrahlung aufgenommen woraus die Phosphinsignatur hervorzugehen scheint. In der Tat wird die Strahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre der Venus teilweise von der Atmosphäre bei bestimmten Frequenzen absorbiert, bei denen verschiedene gasförmige Verbindungen wie Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid angezeigt werden, die beide in der Atmosphäre der Venus sehr vorhanden sind Venus. Diese Art der Untersuchung ermöglicht es, die obere Atmosphäre der Venus regelmäßig zu untersuchen und die Temperatur der Atmosphäre oder ihre Konzentration schwefelhaltiger gasförmiger Verbindungen zu charakterisieren.

Die Phosphinsignatur, wie von der Forscherin Jane Greaves und Kollegen berichtet, scheint eine geringe Abnahme des Signals bei einer bestimmten Frequenz zu sein. Trotz der Schwäche dieser Signatur behaupten die Autoren der Studie, dass sie nur durch Phosphinmoleküle mit einer Rate von 20 Molekülen pro Milliarde Moleküle venusischer Luft (meistens Kohlendioxid) verursacht werden kann was eine heilige technische Leistung darstellt. Die Tatsache, dass sich zwei Teleskope über das Vorhandensein dieser Signatur einig sind, ist eine Stärke des Arguments. Es hat jedoch einige Experten nicht unbedingt von dieser Beobachtungstechnik überzeugt, überrascht, dass man eine so schwache Absorption in der Mitte eines Signals unterscheiden kann, das viel intensiver ist als dieses.

Vom Leben wirklich?

Nach Beweisen für das Leben zu suchen, indem man die Zusammensetzung einer Atmosphäre betrachtet, ist kein verrücktes Geschäft. Die Wissenschaftler Hitchcok und Lovelock schrieben noch 1967 über die Suche nach Leben auf dem Mars:

“Jede Form des Lebens, die mit seiner Atmosphäre interagiert, führt zu einem Ungleichgewichtszustand, der, wenn er erkannt wird, auch ein direkter Beweis für das Leben ist, vorausgesetzt, das Ausmaß des Ungleichgewichts ist erheblich größer als das, was ist.” nicht-biologische Prozesse würden erlauben. Es wird gezeigt, dass die Existenz von Leben auf der Erde aus der Kenntnis der Hauptkomponenten und -spuren der Atmosphäre abgeleitet werden kann, selbst wenn keine Kenntnis der Natur oder des Ausmaßes dominanter Lebensformen vorliegt. Die Kenntnis der Zusammensetzung der Marsatmosphäre kann auch die Anwesenheit von Leben in dieser Atmosphäre offenbaren. “”

Dieses Ungleichgewicht ist in der Tat dasjenige, auf das sich die Autoren stützen, um über die mögliche Präsenz des Lebens in den venusianischen Wolken zu streiten. Phosphin, wie sie in einem Artikel beschrieben werden, der noch nicht in der Zeitschrift Astrobiology veröffentlicht wurde, kann ohne das Eingreifen lebender Organismen nicht in nachweisbaren Mengen vorhanden sein. Dieses Postulat ist die Grundlage, die von den Mitautoren der Entdeckung des venusianischen Phosphins geschaffen wurde: Da wir keine Möglichkeit für terrestrische Atmosphären wie die des Mars oder der Venus kennen, das Phosphin zu erhalten, kann letzteres dies nicht das ist ein direktes Zeugnis der Anwesenheit der Lebenden. Diese Argumentation wird für terrestrische Planeten im Sonnensystem ebenso verwendet wie für Planeten des gleichen Typs, die andere Sterne umkreisen, Exoplaneten, für die die Suche nach in ihrer Atmosphäre gedruckten Biosignaturen eine wichtige Forschungsachse darstellt.

Künstlerische Darstellung von Kepler-186f, dem ersten bestätigten Exoplaneten in Erdgröße, der sich in der bewohnbaren Zone um seinen Stern dreht, d. H. In einer Entfernung, in der flüssiges Wasser vorhanden sein könnte die Oberfläche des Planeten.
NASA Ames / SETI-Institut / JPL-Caltech

Aber während alle Argumente vereint zu sein scheinen, um die Anwesenheit des Lebens abzuschließen, was den Administrator der NASA, Jim Bridenstine, dazu veranlasst, Venus zu einer der neuen Prioritäten der Erforschung zu machen, stellen bestimmte Elemente dieser Entdeckung Fragen in Frage. Wie bereits erwähnt, scheint der Nachweis selbst nicht alle Wissenschaftler überzeugt zu haben, und es scheint sich ein bekanntes Szenario auf dem Mars abzuzeichnen, das von Methan. Letzteres wird seit Jahrzehnten in der Marsatmosphäre als möglicher Beweis für gegenwärtige oder vergangene Aktivitäten im Zusammenhang mit Lebewesen gesucht. Die Geschichte seiner Forschung ist übersät mit kontroversen Ankündigungen ihrer Entdeckung, und letztere bleibt derzeit ein Rätsel, das die wissenschaftliche Gemeinschaft mit vielen sehr leistungsfähigen analytischen Instrumenten zu lösen versucht.



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Andererseits ist es überraschend festzustellen, dass die Behauptung, dass Phosphin eine der zuverlässigsten möglichen Biosignaturen darstellt, von jenen stammt, die es zuerst auf einem Planeten identifiziert haben, auf dem diese Hypothese gültig ist. Andererseits ist es nicht üblich, eine Hypothese wie die wahrscheinliche Produktion von Phosphin in Wolkentröpfchen durch Schweben von Mikroorganismen auf der Basis eines Artikels mit der Grundlage aufstellen und der Öffentlichkeit präsentieren zu können noch keine Peer-Genehmigung erhalten. In der Wissenschaft werden Forscher außerhalb der Studie von den Herausgebern wissenschaftlicher Zeitschriften systematisch aufgefordert, den Inhalt eines wissenschaftlichen Artikels zu kritisieren, zu validieren und zuzulassen in Ordnung seine Veröffentlichung.

Die zweideutige Kommunikation, mit der sich dieses Team während der Pressekonferenz befasste, bei der Vorsicht geboten war und auf der Idee bestand, dass diese Entdeckung an sich keinen soliden Beweis für das Leben darstellen könnte, lässt einen fragen. . Es ist in der Tat eine sehr seltsame Rhetorik, jeden konventionellen Mechanismus auszuschließen, der nicht auf lebenden Organismen basiert, und gleichzeitig darauf hinzuweisen, dass dieser Nachweis an sich keinen Beweis für dessen Vorhandensein darstellt. Eine solche Unbestimmtheit kommt immer der attraktivsten Hypothese zugute, und es ist nicht verwunderlich, dass die Medien diese Ankündigung ergriffen haben, indem sie vor allem die kryptische Möglichkeit eines Lebensbeweises weitergaben. Dieser gut geölte Mechanismus, bei dem alle Elemente der Entdeckung – von der Beobachtung über ihre Interpretation bis hin zur Kommunikation mit der Öffentlichkeit – nichts dem Zufall zu verdanken scheinen. Zufall, der oft einen wesentlichen Teil der wissenschaftlichen Entdeckung ausmacht.

Die gute Nachricht für Venus ist, dass die Augen wieder auf sie gerichtet sind, wenn neue Pläne für ihre Erforschung auftauchen und eine Frage wie die, die sich aus dem nachgewiesenen Vorhandensein von Phosphin in venusianischen Wolken ergibt, beantwortet werden sollte. in den kommenden Jahren aufgeklärt.

Die Unterhaltung

Franck Montmessin erhielt im Rahmen seiner Forschungsaktivitäten Mittel aus Europa (Horizont 2020), dem Nationalen Zentrum für Weltraumstudien sowie der Nationalen Forschungsagentur. https://theconversation.com/drafts/146775/edit#

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