Wurde auf der Venus mikrobielles Leben gefunden?
Künstlerische Illustration mit neu entdeckten Molekülen vonPhosphinin der Venusatmosphäre. Auf der Erde gibt es nach Kenntnis der Wissenschaftler nur 2 Möglichkeiten, Phosphin herzustellen: entweder künstlich in Labors oder durch lebende Mikroben. Bild via ESO/ M. Kornmesser/ L. Calçada/ NASA/ JPL-Caltech/Königliche Astronomische Gesellschaft/ Namensnennung: CC BY 4.0.
Dieser Artikel fand versehentlich seinen Weg in die Google-Suche, bevor das Embargo am Montag aufgehoben wurde. ForVM entschuldigt sich zutiefst für jegliche Verwirrung oder Enttäuschung, die durch diesen Verstoß verursacht wurden.
Die meisten von uns kennen dieses Zitat ausSir Arthur Conan Doyle, der den Charakter erstellt hatSherlock Holmes:
Sobald Sie das Unmögliche beseitigt haben, muss alles, was bleibt, egal wie unwahrscheinlich, die Wahrheit sein.
Diese Worte könnten diese Woche treffend sein, da Wissenschaftler eine unglaubliche Entdeckung verkünden: vorläufige Beweise für mikrobielles Leben in der Atmosphäre der Venus.
Wie Weltraumfans wissen, ist die Venus an ihrer Oberfläche sengend und unwirtlich, heiß genug, um Blei zu schmelzen. Es ist einer der letzten Orte, an denen Sie erwarten würden, irgendeine Art von Leben zu finden. Aber die Hinweise auf winzige venusianische Mikroben stammen nicht von der Oberfläche des Planeten, sondern von seiner Atmosphäre, wo die Bedingungen einigermaßen erdähnlich sein können.
Es sollte beachtet werden, dass diese neue Entdeckung noch nicht istnachweisendes Lebens auf der Venus. Aber die Forscher argumentieren überzeugend.
Die spannenden Ergebnisse stammen von Wissenschaftlern aus den USA und Großbritannien, vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), der Cardiff University, der University of Manchester und anderen.Jane Greavesder Cardiff University leitete die Studie. Die Royal Astronomical Society (RAS) hat letzte Woche über Zoom ein Online-Pressebriefing für Journalisten bereitgestellt, bei dem drei der Forscher dort die Ergebnisse diskutieren. Die RAS gab auch aPressemitteilung. Die wissenschaftlichen Daten warenveröffentlichtim prestigeträchtigen,peer-reviewedTagebuchNaturastronomieheute, 14.09.2020.
Seit wir es wissenüber die Bedingungen auf dem Planeten Venus, zum großen Teil dank der besuchten Raumsonden, die Venus gilt seit jeher als eine deram wenigstenwahrscheinlich Orte, um das Leben, wie wir es kennen, zu unterstützen. Mit sengenden Temperaturen, die heiß genug sind, um Blei zu schmelzen, und einem erdrückenden Luftdruck an der Oberfläche – ganz zu schweigen von großen Mengen Schwefelsäure in ihren Wolken – ist die Venus alles andere als einladend.
Einige Wissenschaftler haben jedoch spekuliert, dass Leben höher in der Atmosphäre möglich sein könnte, wo Temperaturen und Drücke erdähnlich in a . sindgemäßigte Zone. In dieser Zone machten Wissenschaftler die Entdeckung.
Was fanden die Forscher heraus?
Einfach ausgedrückt fanden sie in der Atmosphäre der Venus ein Gas, das dort nicht sein sollte und das auf der Erde als schlüssig giltBiosignatur. Es ist ein sehr stinkendes Gas namensPhosphin. Soweit Wissenschaftler wissen, gibt es nur zwei Möglichkeiten, Phosphin zu produzieren, entweder künstlich in einem Labor oder durch bestimmte Arten von Mikroben, die in sauerstofffreien Umgebungen leben. Da es auf der Venus keine außerirdischen Labore gibt (von denen wir wissen), bleiben Mikroben zurück.
Die Forscher machten den Nachweis mit demJames Clerk Maxwell-Teleskopauf Hawaii und dieSEELETeleskop in Chile.
Forscher des MIT hatten zuvor Studien veröffentlicht, die zeigten, dass Phosphin, wenn es jemals auf einem anderen felsigen Planeten gefunden werden sollte, dort ein sicheres Lebenszeichen wäre. Deshalb ist diese Entdeckung so provokant.
Aber bevor sie diese verlockenden Beweise bekannt gaben, wollten die Forscher natürlich versuchen, andere Erklärungen auszuschließen. Sie haben mehrere Szenarien in Betracht gezogen und getestet, in denen dieses Gas produziert werden könnteohneLeben, aber, wie sie zugeben, kamen sie leer heraus.Clara Sousa-Silvaam MIT,deren berufliches Spezialgebiet ist das Studium von Phosphin, sagte in aStellungnahme
:
Es ist sehr schwer, ein Negativ zu beweisen. Jetzt werden Astronomen über alle Möglichkeiten nachdenken, Phosphine ohne Leben zu rechtfertigen, und das begrüße ich. Bitte tun Sie es, denn wir sind am Ende unserer Möglichkeiten, abiotische Prozesse zu zeigen, die Phosphin herstellen können.
Phosphin auf der Venus zu finden war ein unerwarteter Bonus! Die Entdeckung wirft viele Fragen auf, wie zum Beispiel, wie Organismen überleben könnten. Auf der Erde können einige Mikroben mit bis zu 5% Säure in ihrer Umgebung fertig werden, aber die Wolken der Venus bestehen fast ausschließlich aus Säure.
Falschfarbenansicht der Venus (um Details hervorzuheben) aus JapansAkatsukiOrbiter. Bild über JAXA/ ISAS/ Akatsuki-Projektteam/Königliche Astronomische Gesellschaft/ Namensnennung: CC BY 4.0.
MitverfasserJanusz Petkowskihinzugefügt:
Dies bedeutet, dass es sich entweder um Leben handelt oder um eine Art physikalischer oder chemischer Prozess, den wir auf felsigen Planeten nicht erwarten.
Wir sind wirklich alle möglichen Wege gegangen, die auf einem felsigen Planeten Phosphin produzieren könnten. Wenn dies nicht Leben ist, dann fehlt es unserem Verständnis von Gesteinsplaneten stark.
Das ist eine ziemlich eindeutige Aussage.
Greaves sagte:
Dies war ein Experiment, das aus purer Neugierde gemacht wurde, die leistungsstarke Technologie von JCMT zu nutzen und über zukünftige Instrumente nachzudenken. Ich dachte, wir könnten extreme Szenarien ausschließen, wie zum Beispiel, dass die Wolken mit Organismen vollgestopft sind. Als wir die ersten Hinweise auf Phosphin im Spektrum der Venus bekamen, war es ein Schock!
Die Forscher verarbeiteten die Daten sechs Monate lang, bevor sie überzeugt waren, dass das Phosphin wirklich vorhanden war. EntsprechendAnita Richards, des UK ALMA Regional Center und der University of Manchester:
Zu unserer großen Erleichterung waren die Bedingungen bei ALMA für Folgebeobachtungen gut, während die Venus in einem geeigneten Winkel zur Erde stand. Die Verarbeitung der Daten war jedoch schwierig, da ALMA normalerweise nicht nach sehr subtilen Effekten in sehr hellen Objekten wie der Venus sucht.
Jane Greaves von der Cardiff University, die die Phosphinstudie leitete. Bild überUniversität Cardiff.
Greaves sagte:
Am Ende fanden wir heraus, dass beide Observatorien dasselbe gesehen hatten, eine schwache Absorption bei der richtigen Wellenlänge für Phosphingas, wo die Moleküle von den wärmeren Wolken darunter hinterleuchtet werden.
William Bainsam MIT leitete die Arbeit an dem Versuch, andere natürliche Wege zur Herstellung von Phosphin auf der Venus zu untersuchen. Einige Ideen beinhalteten Sonnenlicht, von der Oberfläche nach oben geblasene Mineralien, Vulkane oder Blitze, aber keine davon konnte auch nur annähernd genug daraus machen. Diese Art von Quellen konnte höchstens ein Zehntausendstel der Phosphinmenge herstellen, die die Teleskope sahen. Soetwasproduziert viel mehr Gas. Laut Paul Rimmer von der Universität Cambridge müssten terrestrische Organismen nur mit etwa 10 % ihrer maximalen Produktivität arbeiten, um die Menge an Phosphin zu produzieren, die auf der Venus gefunden wird.
Auf der Erde wird Phosphin von Mikroben produziert, die keinen Sauerstoff benötigen. Sie absorbieren Phosphatmineralien, fügen Wasserstoff hinzu und stoßen schließlich Phosphingas aus. Da die Venus praktisch keinen Sauerstoff in ihrer Atmosphäre hat, ist dies eine weitere Ähnlichkeit, die darauf hindeutet, dass das Gas tatsächlich von Mikroben stammt.
Da die Venus an ihrer Oberfläche für alle bekannten irdischen Mikroben viel zu heiß ist, müssen sie sich in ihrer Atmosphäre befinden. Es gibt eine gemäßigte Region zwischen 48 und 60 Kilometern (etwa 30 bis 37 Meilen) über der Oberfläche, in der die Temperaturen zwischen 30 und 200 Grad Fahrenheit (ungefähr 0 bis 90 Grad Celsius) liegen. Das ist die bewohnbare Zone auf der Venus, in der zufällig das Phosphin gefunden wurde. Wie Petkowski bemerkte:
Dieses Phosphinsignal ist perfekt dort positioniert, wo andere vermutet haben, dass das Gebiet bewohnbar sein könnte.
Das James Clerk Maxwell-Teleskop auf Hawaii war das erste, das die Phosphin-Signatur in der Venusatmosphäre entdeckte. Bild über Will Montgomerie/EAO/JCMT/Königliche Astronomische Gesellschaft/ Namensnennung: CC BY 4.0.
Die Forscher werden nun weitere Teleskopbeobachtungen durchführen, unter anderem um nach anderen Gasen zu suchen, die mit Leben in Verbindung gebracht werden könnten. Sie möchten auch sehen, ob es tägliche oder saisonale Schwankungen des Signals gibt, die auf eine mit dem Leben verbundene Aktivität hinweisen würden.Emma Bunce, Präsident der Royal Astronomical Society, plädiert für Rückkehrmissionen zur Venus und sagt:
Eine Schlüsselfrage in der Wissenschaft ist, ob Leben jenseits der Erde existiert, und die Entdeckung von Professor Jane Greaves und ihrem Team ist ein wichtiger Schritt auf diesem Weg. Ich freue mich besonders, dass britische Wissenschaftler einen so wichtigen Durchbruch erzielen, der ein starkes Argument für eine Rückkehr in den Weltraum zur Venus ist.
Petkowski sagte:
Sie können im Prinzip einen Lebenszyklus haben, der das Leben ständig in den Wolken hält. Das flüssige Medium auf der Venus ist nicht wie auf der Erde Wasser.
Wissenschaftler glauben auch, dass die Venus vor einigen Milliarden Jahren viel bewohnbarer war und sogar Ozeane hatte, bevor der außer Kontrolle geratene Treibhauseffekt Einzug hielt. Laut Sousa-Silva:
Vor langer Zeit wird angenommen, dass die Venus Ozeane hatte und wahrscheinlich wie die Erde bewohnbar war. Als die Venus weniger gastfreundlich wurde, hätte sich das Leben anpassen müssen, und sie könnten jetzt in dieser engen Hülle der Atmosphäre sein, in der sie noch überleben können. Dies könnte zeigen, dass sogar ein Planet am Rand der bewohnbaren Zone eine Atmosphäre mit einer lokalen bewohnbaren Lufthülle haben könnte.
Die dicken Wolken, die die Oberfläche der Venus ständig bedecken, sind stark sauer, aber es gibt eine Region, in der Temperaturen und Drücke ziemlich erdähnlich sind, was die Existenz von Mikroorganismen ermöglicht. Bild über ESA/Astronomie.
Die gemäßigte Zone in der Atmosphäre der Venus, in der Temperaturen und Drücke lebenswerter sind. Bild über Seager et al. (2020)/Astronomie.
Diese bewohnbare Zone in den Wolkendecks könnte die letzte Zuflucht für venusianische Mikroorganismen sein. Das ist ein unglaublicher – wenn auch schwer zu glaubender – Gedanke, aber wenn die Wissenschaftler Recht haben, dann ist es eine der erstaunlichsten Entdeckungen der Geschichte. Wie erstaunlich wäre es zu wissen, dass wir nicht nur nicht allein sind, sondern die ganze Zeit Nachbarn auf dem der Erde am nächsten gelegenen Planeten haben? Von Souva-Silva'sArtikel 2019inWissenschaftlicher Amerikanerüber Phosphin:
Das Leben, wie wir es kennen, ist wahrscheinlich nur eine Insel im riesigen Archipel der Möglichkeiten für die Biologie. Unsere Galaxie hat eine riesige Vielfalt an Sternen, und sie umkreisen Planeten aller Art. Allein die Erde hat Milliarden von Arten hervorgebracht. Es ist also kein großer Sprung zu glauben, dass das Leben selbst in einer Vielzahl unerwarteter Formen entstehen kann, die ihre Atmosphäre mit seltsamen Molekülen wie Phosphin füllen. Eines Tages könnten wir in einer dieser Atmosphären Phosphin entdecken. Dies wären keine lustigen Orte für uns; ehrlich gesagt, wir könnten sie ekelhaft finden. Andererseits würden uns die Bewohner dieser Planeten wahrscheinlich auch ekelhaft finden (ein Problem, das die interplanetare Diplomatie überwinden muss).Wenn wir jedoch Phosphin auf einem felsigen Planeten in der bewohnbaren Zone finden, wo es keine Fehlalarme gibt, haben wir Leben gefunden.
Dort spricht sie davon, Phosphin in der Atmosphäre eines Exoplaneten zu finden, der einen anderen Stern umkreist. Aber das gleiche grundlegende Szenario würde für andere Gesteinsplaneten in unserem eigenen Sonnensystem gelten. Trotz ihrer höllischen Bedingungen an der Oberfläche befindet sich die Venus in der Nähe der bewohnbaren Zone unserer Sonne, der Region um einen Stern, in der die Temperaturen flüssiges Wasser ermöglichen könnten.
Letzten Monat eine weitere StudiediskutiertinAstronomieMagazine und anderswo zeigten, wie Mikroben theoretisch in der Atmosphäre der Venus existieren könnten, indem sie in Schwefelsäuretropfen Zuflucht fanden, die auch etwas Wasser enthalten. Sie würden durch verschiedene Schichten der Atmosphäre kreisen, nie den Boden erreichen und die extremsten Bedingungen überleben, indem sie in einen vorübergehenden Ruhezustand übergehen.
Ein vorgeschlagener Lebenszyklus für Mikroben in der Atmosphäre der Venus. (1) Dehydrierte Mikroben überleben in einem vegetativen Zustand in der unteren Dunstschicht der Venus. (2) Die Sporen werden durch Aufwinde in die bewohnbare Wolkenschicht gehoben. (3) Sobald die Sporen von Flüssigkeit eingekapselt sind, werden sie metabolisch aktiv. (4) Diese Mikroben teilen sich und die Tröpfchen wachsen durch Koagulation. (5) Die Tröpfchen werden groß genug, um durch die Atmosphäre zu sinken, wo sie aufgrund der höheren Temperaturen zu verdampfen beginnen, was dazu führt, dass sich Mikroben in Sporen verwandeln, die in der unteren Dunstschicht schweben. Bild über Seager et al. (2020)/Astronomie.
Während die Entdeckung überraschend ist, spekulieren Wissenschaftler seit Jahren, dass mikrobielles Leben in der Atmosphäre der Venus existieren könnte. Es könnte sogar erklären, wie von einigen Wissenschaftlern postuliert, dieungewöhnliche dunkle Streifendie irgendwie ultraviolettes Licht absorbieren, genannt „unbekannte Absorber.“ Es wurde festgestellt, dass diese Flecken aus winzigen – aber noch unbekannten – Partikeln bestehen, die etwa die Größe von Bakterien auf der Erde haben.
Sogar Carl Saganschlug vor, dass das Leben möglich sein könntein der Venusatmosphäre. Aber aufgrund der sauren Wolken würde sich jedes mikrobielle Leben wahrscheinlich ziemlich von jedem auf der Erde unterscheiden. Andere Wissenschaftler, einschließlichDavid Grinspoon, haben bereits über die Möglichkeit von Leben in den Wolken der Venus geschrieben. Einige der besten Artikel sind aufEos,Astrobiologie-Magazin,Space.comundHimmel & Teleskop. Grinspoon hat auch darüber gesprochenMagellan-Fernseherund fürDurchbruch diskutieren. Nun scheint es, als hätten sie die ganze Zeit Recht gehabt.
Auch dies ist noch kein Beweis für das Leben auf der Venus, aber es ist verlockend nah. Es wird seinsehrInteressant zu sehen, was zukünftige Folgebeobachtungen zeigen.
Fazit: Gibt es mikrobielles Leben in der Atmosphäre des nächsten Nachbarn der Erde, der Venus? Ein internationales Astronomenteam hat vorläufige, aber höchst überzeugende Beweise gefunden.
Quelle: Phosphingas in den Wolkendecks der Venus
Über das Massachusetts Institute of Technology