27.09.20: Helt siden 1970-tallet har det vært spekulert på om merkelige, mørke formasjoner i de høytliggende skyene på Venus, vår nærmeste naboplanet, kan skyldes mikroorganismer. Disse kan enten stamme fra Jorden eller fra en tidligere epoke da klimaet på Venus var langt gunstigere enn i dag. Nye observasjoner av det sjeldne stoffet fosfin i Venus-atmosfæren er både overraskende og forbløffende og styrker disse teoriene.
av Knut Jørgen Røed Ødegaard
Kunstnerisk fremstilling av vår naboplanet Venus der en forskergruppe har oppdaget den kjemiske forbindelsen fosfin (illustrert i lite bilde) som kan være en indikasjon på enkle livsformer på planeten.
Illustrasjon: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada & NASA/JPL/Caltech
Da Solsystemet ble til for 4,6 milliarder år siden var solutstrålingen en god del lavere enn i dag, og den første tiden deretter var atmosfærene til steinplanetene Venus, Jorden og Mars ganske annerledes enn i dag. Mars hadde trolig en betydelig tettere og varmere atmosfæren, på Jorden var det i perioder omfattende nedising (også nær ekvator), og Venus hadde trolig store mengder flytende vann og gunstige forhold for utvikling av livsformer.
Nye beregninger tyder på at Venus hadde beboelige forhold i minst 750 millioner år og at det kan ha vært flytende vann på overflaten i kanskje 2 milliarder år. Detaljerte målinger av forholdet mellom mengdene av deuterium og vanlig hydrogen viser at det en gang må ha vært store mengder flytende vann på Venus-overflaten.
Solutstrålingen har økt langsomt siden Solen ble til, og derfor steg etter hvert temperaturen på Venus så mye at vannet begynte å fordampe. Vanndamp er en sterk drivhusgass, og dermed begynte atmosfæren å holde på stadig mer av solvarmen slik at temperaturen steg ytterligere. Til slutt fordampet resten av vannet, og Venus ble den klimatisk forferdelige planeten den er i dag med 475 grader (varmt nok til at bly smelter), lufttrykk 90 ganger høyere enn på Jorden (svarende til vanntrykket på 900 meters havdyp her på Jorden), svovelsyreregn fra det tette, høytliggende skydekket, og en atmosfære bestående av 96,5 % CO2.
Overflaten på Venus fotografert fra den russiske Venera 9-sonden som foretok en landing på planeten 22. oktober 1975.
Foto: Ted Stryk
Bilde fra Venus-overflaten tatt med den russiske Venera-13-sonden 1. mars 1982. Deler av sonden ses nederst i bildet.
Foto: NASA history office
I dag er det derfor helt utelukket at levende organismer kan overleve på eller nær overflaten. Men akkurat som på Jorden og andre planeter, synker temperaturen oppover i atmosfæren. Temperaturen nederst i skydekket (48–50 km over bakken) er rundt 60 grader, og trykket er omtrent 1000 millibar – omtrent som på jordoverflaten. I tillegg forekommer noe vanndamp i skyene. UV-strålingen øverst i Venus-atmosfæren er omtrent like sterk som den var på bakken på urjordkloden etter at livsformer, også enkle planter med fotosyntese, hadde oppstått her. Lenger nede i Venus-atmosfæren er strålingen langt svakere, slik at strålingsnivået derfor ikke skal kunne være noe hinder for eventuelle livsformer i Venus-atmosfæren.
Siden forholdene på Venus antagelig var minst like gunstige som her Jorden, kan det ha vært mer enn nok tid for utvikling av enkle livsformer før forholdene på bakken ble umulige.
Venus sett i synlig lys.
Foto: NASA
Radarkart (i kunstige farger) over Venus laget ved hjelp av den amerikanske Magellan-sonden. Overflaten har en rekke strukturer, inkludert store, runde vulkanfjell.
Foto: NASA/JPL
Forskerne har i flere tiår diskutert mulighetene for at livsformer kan ha overlevd og dermed eksisterer i det tette skydekket på Venus. Observert i synlig lys er det knapt mulig å skimte strukturer i skydekket som innhyller hele planeten, men observasjoner gjort i ultrafiolett (UV) lys viser både kompliserte strukturer som raskt endrer seg og merkelige, mørke områder. Det er disse mørke UV-områdene som enkelte forskere mener kan inneholde UV-absorberende mikroorganismer som overlever uten oksygen. Disse teoriene kan betraktes som eksotiske, men man har foreløpig ikke lykkes med å forklare UV-skyggene ved hjelp av kjemiske prosesser som for eksempel involverer FeCl3.
På dette UV-bildet tatt av Venus med sonden Pioneer Venus Orbiter (26. februar 1979) ser vi tydelig de mystiske mørke områdene som inneholder stoff som absorberer UV-stråling.
Foto: NASA
Mulig biosignatur funnet i Venus-atmosfæren
Et internasjonalt forskerteam har nå gjort en overraskende og forbløffende oppdagelse av det sjeldne molekylet fosfin (PH3). Oppdagelsen ble gjort med teleskoper på fjelltopper på Hawaii og i Chile og ble gjort ved observasjoner av stråling med bølgelengder på grensen mellom infrarødt og radioområdet.
Forskningsgruppen oppdaget små konsentrasjoner av fosfin, omtrent 20 molekyler for hver milliard atmosfære-molekyler. Gruppen gjorde beregninger for å se om disse konsentrasjonene kunne forårsakes av ikke-biologiske prosesser på planeten. De undersøkte om sollys, mineraler blåst opp fra overflaten, vulkaner eller lyn kunne være forklaringen, men kunne maksimalt forklare en 10 000-del av de observerte fosfin-mengdene.
br>
Film om oppdagelsen.
Animasjon/film: ESO
Jordiske bakterier er kjent for å kunne lage fosfin ved at de tar opp fosfat fra mineraler eller biologisk materiale, legger til hydrogen og utskiller stoffet. For å produsere fosfinmengden som er funnet på Venus, ville jordiske organismer kun måttet jobbe på 10 % av maksimal kapasitet. Eventuelle organismer på Venus vil trolig være svært forskjellige fra jordisk liv, men kan likevel kunne forventes å være i stand til å produsere fosfin.
Observasjonsforholdene var så gode at forskergruppen er sikre på målingene er korrekte og at de faktisk har observert svake absorbsjonslinjer fra fosfingass i lysspektret til Venus. Molekylene absorberte stråling som stammer fra de varmere skyene lenger nede i atmosfæren.
Bilde av Venus med en kunstnerisk fremstilling av spektralsporet av fosfin. De to linjene illustrerer observasjoner gjort med henholdsvis ALMA i Chile (i hvitt) og James Clerk Maxwell Telescope på Hawaii (i grått).
Foto/illustrasjon: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Greaves et al. & JCMT (East Asian Observatory)
Clara Sousa Silva ved Massachusetts Institute of Technology i USA er medlem av forskergruppen og har forsket på fosfin som en biosignaturgass for livsformer som ikke bruker oksygen på exoplaneter. Hun betrakter funnet av fosfin på Venus som en uventet bonus. Oppdagelsen reiser mange spørsmål som for eksempel hvordan organismer kan ha overlevd. På Jorden kan noen mikrober overleve med opptil 5 % syre i levemiljøet – men skyene på Venus består nesten utelukkende av syre.
UV-strålingen fra Solen bryter kontinuerlig ned fosfin-molekylene, slik at det må være en pågående prosess som produserer denne gassen.
Kunstnerisk fremstilling av atmosfæren og overflaten på Venus samt fosfin-molekylene som befinner seg i det tette skydekket 55–80 kilometer over bakken. Fosfin-molekylene absorberer stråling sendt ut fra de varmere, nedre lagene i atmosfæren og skyene
Illustrasjon: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada
Hvor kommer livet i tilfelle fra?
Det er to teorier for hvor eventuelt liv kan ha kommet fra. Det mest nærliggende er at det er rester etter livsformer som rakk å utvikle seg på Venus mens planeten fortsatt hadde et behagelig klima.
Kunstnerisk fremstilling av urjordkloden. Overflaten ble bombardert med store asteroider og kometer som slo hull i skorpen og forårsaket omfattende magmautstrømninger, men likevel fantes trolig områder med flytende vann.
Illustrasjon: Simone Marchi/SwRI
Men på samme måte som Månen og Mars har blitt truffet av asteroider som har slynget materiale ut i rommet og som til slutt har nådd Jorden, har også jordkloden blitt truffet av en rekke større asteroider som kan ha slynget steiner ut i rommet. Det er derfor en mulighet for at jordiske mikroorganismer kan ha haiket til Venus.
Kunstnerisk fremstilling av en 10 kilometer stor asteroide som treffer Jorden. Nye bevis som er funnet i Australia antyder at en 2-3 ganger større asteroide traff Jorden for 3,5 milliarder år siden.
Illustrasjon: NASA / Don Davis
Selv om biologisk opphav for øyeblikket er den eneste kjente forklaringen på fosfinet i Venus-atmosfæren, skal det gjøres grundige videre undersøkelser før vi kan fastslå om det finnes er liv der.
En rekke teleskoper er planlagt brukt til å observere Venus og steinplaneter utenfor Solsystemet, blant ESOs kommende Extremely Large Telescope som kan finne ut mer om hvordan fosfin kan oppstå, samt lete etter tegn på utenomjordisk liv. Det er også planer om å sende romsonder som kan foreta direkte målinger i de aktuelle atmosfærelagene. Breakthrough Initiatives har nylig begynt å finansiere undersøkelser av biosignaturene.
Den kjente astrofysikeren Carl Sagan (1934–1996) var en av de første som diskuterte mulighetene for livsformer i Venus-atmosfæren. Men Sagan er også kjent for å ha sagt at «ekstraordinære påstander krever ekstraordinære bevis». Påstanden om eksistensen av livsformer i atmosfæren på Venus må trygt kunne klassifiseres som en ekstraordinær påstand, og vi bør derfor vente på flere – og svært gode – bevis før vi erklærer at utenomjordisk liv er funnet der!
Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!
Hva kan du se i kveld?
Følg med på planeter, stjerner og månefaser samt spennende fenomener som f.eks. nordlys, perlemorskyer, lysende nattskyer m.m.
Les mer
Forsiden
