Skupina znanstvenikov je pravkar objavila dokument, v katerem je napovedala odkritje posebne kemikalije v oblakih Venere. Kolikor znanstveniki lahko povedo, bi to kemikalijo, imenovano fosfin, lahko proizvedli le živi procesi na planetu, kot je Venera. Torej ves internet skače na to zgodbo.
Toda ali so našli znake življenja? Ali pa obstaja druga razlaga?
Pred desetletji so se znanstveniki in pisci scenarijev spraševali o življenju na Veneri. Nobeno vesoljsko plovilo ni obiskalo in nismo mogli videti skozi gosto, megleno ozračje, zato je bila domišljija neomejena. Skoraj vse bi se lahko dogajalo tam spodaj, izven pogleda. Ko so vesoljska plovila začela obiskovati v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, je postalo jasno, da življenje na Veneri ni verjetno. Venera je bila razkrita kot vroča peklenska luknja s strupeno atmosfero in tlačnim pritiskom.
Preden so pridobili znanstveno razumevanje Venere, je za pisce znanstvene fantastike veljalo vse. To je naslovnica stripa Avon iz leta 1950. Avtor Gene Fawcette – Pulp covers, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4320460
Toda razmišljanje o življenju na Veneri ni popolnoma izginilo. V zadnjem času so se znanstveniki spraševali, ali je preprosto življenje lahko preživi v nenavadno oblačnem ozračju Venere. Ekstremofili bi po razmišljanju morda lahko preživeli v kislih zgornjih delih atmosfere planeta, kjer so bile temperature nižje od površinskih temperatur 462 stopinj Celzija (864 F). V teh zgornjih plasteh sta tlak in temperatura podobna Zemlji.
Tam je odkritje fosfin (PH3) v oblakih pride.
'Razlog, zakaj je fosfin poseben, je ta, da je brez življenja zelo težko izdelati fosfin na skalnatih planetih.'
Clara Sousa-Silva, soavtorica, MIT-jev oddelek za zemeljske, atmosferske in planetarne znanosti
Nova študija, ki napoveduje to odkritje, se imenuje ' Plin fosfin v oblakih Venere .” Objavljena je v reviji Nature Astronomy, glavna avtorica pa je Jane Greaves z univerze Cardiff. Drugi avtorji prihajajo iz MIT, Cambridgea in peščice drugih raziskovalnih institucij po vsem svetu.
Prvič, odkritje fosfina ni neposreden dokaz življenja. Fosfin je možen biomarker . To pomeni, da vemo, da ga lahko proizvajajo mikroorganizmi. Tukaj na Zemlji ga proizvajajo organizmi na razpadajočih organskih snoveh, fosfin pa je redna sestavina ozračja. Kolikor znanstveniki vedo, fosfin bodisi proizvaja življenje bodisi kemični procesi, ki zahtevajo ogromno energije.
Strukture oblakov v Venerinem ozračju, ki jih je leta 2007 videl ultravijolični, vidni in infrardeči spektrometer za preslikavo (VIRTIS) Venus Express (ESA)
Fosfin so našli tudi v Jupitrovem ozračju. Na plinskem velikanu, kot je Jupiter, je dovolj energije, da se fosfin tvori abiotično. Globoko v ozračju lahko ekstremna temperatura in tlak ustvarita fosfin, tokovi pa ga lahko povlečejo visoko v ozračje. Toda na brezživljenjskem, skalnatem svetu, kot je Venera, naj ne bi bilo fosfina. Moral bi biti oksidiran in tam preprosto ni dovolj energije za njegovo proizvodnjo.
'Če to ni življenje, potem naše razumevanje kamnitih planetov močno primanjkuje.'
Soavtor Janusz Petkowski, raziskovalec, MIT-jev oddelek za Zemljine, atmosferske in planetarne znanosti
Zato je njegova prisotnost v Venerinem ozračju pritegnila pozornost vseh.
Ekipa je zelo prepričana, da so našli fosfin. V svojem prispevku pišejo: »Ne moremo najti druge kemične vrste poleg PH3ki lahko pojasni opažene značilnosti. Sklepamo, da je kandidatna detekcija PH3je robustna…”.
Naredili so izčrpno analizo svojih ugotovitev in poskušali najti način, kako bi lahko Venerin fosfin razložil brez živega vira. V svojem prispevku pišejo, da »Prisotnost PH3je nepojasnjeno po izčrpni študiji kemije v stabilnem stanju in fotokemičnih poti, brez trenutno znanih abiotskih proizvodnih poti v Venerinem ozračju, oblakih, površju in podzemlju ali zaradi strele, vulkanskega ali meteoritskega prenosa.
Ekipa upa, da bodo drugi znanstveniki našli razlago.
'Zelo težko je dokazati negativno,' pravi Clara Sousa-Silva, raziskovalka na MIT-jevem oddelku za zemeljske, atmosferske in planetarne znanosti (EAPS). »Zdaj bodo astronomi razmišljali o vseh načinih, kako upravičiti fosfin brez življenja, in to pozdravljam. Prosim, naredite, ker smo na koncu naših možnosti, da pokažemo abiotske procese, ki lahko tvorijo fosfin.'
Fospin mora izvirati iz življenja ali pa deluje kemični proces, za katerega znanstveniki še ne vedo.
'To pomeni, da gre bodisi za življenje bodisi za nekakšen fizikalni ali kemični proces, za katerega ne pričakujemo, da se bo zgodil na kamnitih planetih,' dodaja soavtor in raziskovalec EAPS Janusz Petkowski.
Lokacija fosfina je del tistega, kar je vzbujalo zanimanje vseh.
Venerino ozračje je vroče, gosto, strupeno in izjemno kislo. Lahko je milijardokrat bolj kislo od Zemlje, kar razteza definicijo tega, čemur bi rekli ekstremno okolje za življenje. 'Venera je zelo zahtevno okolje za kakršno koli življenje,' pravi Seager.
Toda obstaja ena regija, visoko v Venerinem ozračju, kjer so stvari drugačne.
Med približno 48 in 60 km (30 in 37 milj) nad površjem temperatura ni tako smrtonosna. Na tej nadmorski višini se temperatura giblje od -1 C do 93 C (30 do 200 stopinj F). To je zelo kontroverzno, a nekateri znanstveniki so se spraševali, ali bi lahko tam preživelo življenje. In tam je ta skupina raziskovalcev našla fosfin.
Sestavljena slika planeta Venere, kot ga vidi japonska sonda Akatsuki. Oblaki Venere bi lahko imeli okoljske razmere, ki so ugodne za življenje mikrobov. Zasluge: JAXA/Inštitut za vesolje in astronavtiko
'Ta fosfinski signal je popolnoma pozicioniran tam, kjer drugi domnevajo, da bi bilo območje primerno za bivanje,' pravi Petkowski.
Greaves in njena ekipa sta opravili začetno detekcijo fosfina z Teleskop James Clerk Maxwell na Havajih. V Venerinem ozračju so iskali nepričakovane molekule, ki bi lahko bili signali za življenje. Nato so stopili v stik s Sousa-Silvo, ki je strokovnjakinja za fosfin.
Sousa-Silva se zanima za fosfin, ker je biološki podpis. Vendar je pričakovala, da bo iskala molekulo na oddaljenih eksoplanetih kot del splošnih znanstvenih prizadevanj za identifikacijo življenja drugje v galaksiji.
'Razmišljal sem res daleč, veliko parsekov stran, in res nisem mislil na dobesedno najbližji planet,' je dejal Sousa-Silva v izjava za javnost .
Ekipa je želela več potrditve za svojo ugotovitev, zato so se obrnili na Evropski južni observatorij DUŠA (Atacama Large Millimeter/sub-milimeter Array). Ima večjo občutljivost kot teleskop James Clerk Maxwell (JCMT), ki je naredil prvotno ugotovitev. Opazovanja ALMA so potrdila, kar je ekipa odkrila: vzorec svetlobe, ki se ujema s tem, kar bi plin fosfin oddajal znotraj Venerinih oblakov.
Ta številka je iz a 2020 papir nekaterih istih avtorjev novo izdanega članka. Prikazuje predlagani življenjski cikel za Venerino zračno mikrobno življenje. (1) Izsušene spore (črne lise) vztrajajo v spodnji meglici. (2) Zgornji tok spor jih prenaša do bivalne plasti. (3) Spore delujejo kot CCN in ko jih obdaja tekočina (z raztopljenimi potrebnimi kemikalijami), vzklijejo in postanejo metabolično aktivne. (4) Presnovno aktivni mikrobi (črtane pike) rastejo in se delijo znotraj tekočih kapljic (trdni krogi). Kapljice tekočine rastejo s koagulacijo. (5) Kapljice dosežejo velikost, ki je dovolj velika, da se gravitacijsko usede iz ozračja; višje temperature in izhlapevanje kapljic sprožijo delitev celic in sporulacijo. Spore so dovolj majhne, da prenesejo nadaljnjo sedimentacijo navzdol in ostanejo suspendirane v 'depoju' spodnje meglene plasti. Zasluge za sliko: Seager et al, 2020.
S svojimi podatki ALMA in JCMT so se obrnili na model Venerinega ozračja, da bi ga razumeli. Ta model je razvil Hideo Sagawa z univerze Kyoto Sangyo. Sagawa je tudi soavtor nove študije.
Rezultati tega so pokazali, da je bil fosfin zelo majhen del Venerinega ozračja, s koncentracijo le 20 ppb (delov na milijardo). Čeprav je to izjemno majhen delež, v Zemljinem ozračju, kjer je edini vir biološki, koncentracija lahko še nižje.
Nato se je ekipa zaposlila s poskusom, da bi svoje ugotovitve uskladila z vsem, kar znanstveniki vedo o Veneri. Raziskali so vse poti, ki bi lahko razložile prisotnost fosfina brez življenja. Razmišljali so o številnih možnostih, ki vključujejo sončno svetlobo, površinske minerale, vulkansko aktivnost, meteorski udar in strele.
'Resnično smo šli skozi vse možne poti, ki bi lahko proizvedle fosfin na skalnatem planetu,' pravi Petkowski. 'Če to ni življenje, potem naše razumevanje kamnitih planetov močno primanjkuje.'
Če je za tem fosfinom življenje, potem je to življenje na težkem mestu. Ujet je v Venerinem zmernem oblaku, daleč nad peklensko površino planeta. Kako je prišel tja?
Znanstveniki menijo, da je bila Venera lahko bivalna že pred milijardami let. Morda je imel celo oceane. Morda je bil celo prvi bivalni planet v našem Osončju. Možno je, da je vsako življenje, ki živi v oblakih, potomec starodavnega površinskega življenja, tako kot ostanki zgodnjega življenja Zemlje preživijo v blatu, revnem s kisikom, ki so ga pregnale spremenljive razmere.
'Že dolgo nazaj naj bi Venera imela oceane in je bila verjetno bivalna kot Zemlja,' pravi Sousa-Silva. »Ker je Venera postala manj gostoljubna, bi se moralo življenje prilagoditi in zdaj so lahko v tem ozkem ozračju, kjer še lahko preživijo. To bi lahko pokazalo, da bi celo planet na robu bivalnega območja lahko imel atmosfero z lokalno bivalno zračno ovojnico.
To bi bila čudna oblika življenja, ki bi lahko obstajala v Venerinih oblakih. Moral bi se nenehno razmnoževati. In za svoje celične funkcije bi moral uporabiti drugo tekočino kot vodo. 'Načeloma lahko imate življenjski cikel, ki nenehno ohranja življenje v oblakih,' pravi Petkowski, ki si predstavlja, da se vsako zračno življenje na Veneri bistveno razlikuje od življenja na Zemlji. 'Tekoči medij na Veneri ni voda, kot je na Zemlji.'
Ekipa namerava te rezultate spremljati z več raziskavami. Želijo uporabiti druge teleskope, da bi poskusili preslikati fosfin in videli, ali prihaja in gre v dnevnih ali sezonskih ciklih, kar bi lahko nakazalo, da je za njim življenje.
To ni prvič, da so znanstveniki odkrili potencialne znake življenja v ozračju Venere. Toda večina kemičnih znakov življenja lahko nastane tudi z neživimi procesi. Fosfin je drugačen.
Opazovanja kažejo, da je Venera morda imela vodne oceane v svoji daljni preteklosti. Vzorec zemlje in oceana, kot je zgornji, je bil uporabljen v podnebnem modelu, da bi pokazal, kako bi lahko nevihtni oblaki zaščitili staro Venero pred močno sončno svetlobo in planet naredili bivalno. Zasluge: NASA
'Tehnično gledano so bile biomolekule v Venerinem ozračju že odkrite, vendar so te molekule povezane tudi s tisoč stvarmi, ki niso življenje,' pravi Sousa-Silva. »Razlog, zakaj je fosfin poseben, je ta, da je brez življenja zelo težko izdelati fosfin na skalnatih planetih. Zemlja je bila edini zemeljski planet, kjer smo našli fosfin, ker je tukaj življenje. Do zdaj.'
Tako zaenkrat stoji. Obstaja veliko naslovov, ki pravijo ali vsaj namigujejo, da so znanstveniki odkrili znake življenja na Veneri. Je pa malo bolj niansirano kot to.
Medtem ko je fosfin lahko znak življenja, pa tudi ne more biti znak življenja. Resnica je, da še ne vemo. Kot pravi soavtor Sousa-Silva: 'Zelo težko je dokazati negativno.' In ko postajamo vedno boljši pri preučevanju drugih planetov in lun, odkrivamo osupljivo raznolikost fizikalnih in kemičnih procesov in rezultatov.
To bi lahko bil in verjetno je eden od teh.
Zanimivo je pomisliti, kako bo videti, če bomo kdaj našli življenje drugje. Hollywoodska/Sci-Fi različica tega pogosto vključuje nenaden pojav tehnološko napredne nezemeljske rase, njihovih ogromnih ladij grozeče lebdeti nad zemeljskimi mesti. Ali pa pogumna ekipa raziskovalcev/znanstvenikov, ki raziskuje nek daljni svet, umre ksenomorfno razmnoževanje parazitov .
Toda v resnici bi lahko izgledalo bolj tako. Majhen kemični signal, sprva šibek, nato postopno preverjen. Samo ena vrsta neverjetne molekule, ki se skriva tam, kjer ne bi smela biti. Nepričakovano in vztrajno.
Več:
- Izjava za javnost: Astronomi so morda našli podpis življenja na Veneri
- Nova raziskava: Plin fosfin v oblakih Venere
- Druge raziskave: Venerinska meglica spodnje atmosfere kot depo za izsušeno mikrobno življenje: predlagani življenjski cikel za obstojnost venerijske zračne biosfere
- Vesolje danes: Ali bi lahko bilo življenje na vrhovih oblakov Venere?
