planetarisk videnskab

tror forskere stadig, at fosfin – en formodet underskrift af livet-er til stede i Venus skyer? Kunne et så hårdt miljø have liv? Og kunne mikrober hænge ud i skyer på ubestemt tid alligevel?

disse var blandt de spørgsmål, der blev drøftet i denne uge på Efterårsmødet i 2020 i American Geophysical Union (AGU).

historien begyndte i September, da et hold ledet af Janes Greaves fra Cardiff University, UK, meddelte, at det havde observeret fosfins spektrale fingeraftryk i Venus skyer. Greaves ‘ gruppe så signalet i data fra James Clerk Telescope (JCMT) i Chile og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile.

vi ved, at på jordbaserede planeter som Venus og Jorden er de eneste kendte processer til at generere phosphin forbundet med metabolisme ved anaerob mikrobielt liv. Så betyder det, at der er liv på Venus? Ikke nødvendigvis. I det originale Nature Astronomy-papir gjorde Greaves’ team det klart, at fosfinen kunne stamme fra ukendt fotokemi eller andre processer.

men implikationerne udløste stadig stærke reaktioner i astronomisamfundet.

kontroverser bryder ud blandt astronomer om, hvorvidt fosfin virkelig blev opdaget på Venus

for det første kritiserede organisationskomiteen for Den Internationale Astronomiske Union (IAU) Kommissionen F3 om astrobiologi Greaves’ team for at have stoket mediehype – en erklæring, der hurtigt blev trukket tilbage af IAU-direktøren. Derefter hævdede en gruppe ledet af Geronimo Villanueva fra NASAs Goddard Space Flight Center, at spektralsignalet genereres af svovlsyre i Venus’ atmosfære – skønt deres forslag om, at Greaves’ genoptryk skulle trækkes tilbage, også blev trukket tilbage.

‘falske linjer’?

andre forskere – herunder en gruppe ledet af Ignas Snellen fra Leiden University – stillede også spørgsmålstegn ved, hvordan Greaves og kolleger kalibrerede deres data. Den oprindelige undersøgelse havde identificeret en absorptionslinje ved 1.1 mm, forbundet med fosfin absorberende stråling fra varmere skyer dybere i Venus’ atmosfære. Men denne linje vises på en kompleks baggrund af termisk emission, og Snellens gruppe sagde, hvordan den blev fjernet (montering af dataene med et 12.ordens polynom) kan have introduceret artefakter.

det var på denne baggrund af usikkerhed, at Greaves og Villanueva sluttede sig til andre på AGU Fall den 11.December. Session medformand Sushil Atreya fra University of Michigan åbnede ved at minde alle om, at “vi skal behandle vores kolleger med respekt” og, i den heldigvis høflige diskussion, der fulgte, Greaves fremhævede et nyt papir, som hendes gruppe havde frigivet den 10 December, adressering af spørgsmål om de spektrale basislinjer.

vi ser ikke på bekræftelsesforstyrrelse her, vi ser på solide resultater

Jane Greaves

det konkluderer, at der er en sandsynlighed på mindre end 1%, at “falske linjer” (deres ord) havde vist sig i den oprindelige analyse. “Vi ser ikke på bekræftelsesforstyrrelse her, vi ser på solide resultater,” sagde Greaves, der påpegede, at meget af analyserne blev udført af mennesker, der ikke var forbundet med videnskabsprojektet.

Villanueva var imidlertid af den opfattelse, at signalet kan forklares med svovlsyre. I sit preprint havde Villanueva hævdet, at den del af Venus’ atmosfære, der var tale om, kunne indeholde op til 100 ppbv. På Agu Fall, sagde han, at hvis selv halvdelen af denne overflod af silicium ville placere en øvre grænse for fosfindetektering af 3 sigma – ikke høj nok til at udelukke chance.

forskere har også set tilbage på data fra NASAs 1978 pioner Venus mission. Rakesh Mogul fra California State Polytechnic University-Pomona har analyseret massespektrometri data indsamlet af en mission probe faldt gennem den venusiske atmosfære. Mogul sagde, at han hidtil ikke har fundet noget afgørende signal for phosphin, men han har fundet mange andre “perler i dataene” med konsekvenser for beboelighed. Det omfatter alle forbindelser i nitrogencyklussen og kemikalier forbundet med anoksygenisk fotosyntese.

livet øverst

i en separat AGU-session overvejede forskere muligheden for liv, der eksisterede i Venus’ skyer.

David Smith fra NASAs Ames Research Center talte om nylig aerobiologi på jorden. Han sagde, at mikroorganismer er blevet opdaget op til højder på 12,000 m ved hjælp af videnskabelige fly og balloner. “Vi mennesker er virkelig bundbeboere under et hav af atmosfære over hovedet, og vi ved virkelig ikke, hvor Jordens biosfæregrænse stopper i ekstreme højder,” sagde han.

Smith påpegede imidlertid, at alt liv i Jordens atmosfære er blevet fejet op fra overfladen og til sidst vender tilbage til overfladen under tyngdekraften. Når du bevæger dig op gennem stratosfæren, er de eneste ting, der kan overleve udtørring og høje strålingsdoser, inaktive encellede mikroorganismer, såsom endosporer med hårde belægninger.

forholdene på Venus er et andet niveau af ekstreme. Planetens tætte atmosfære er næsten udelukkende lavet af kulsyre, snøret med skyer af svovlsyre. Mens Venus ‘ overflade svulmer ved en gennemsnitstemperatur på 460 liter C og knuses under et atmosfærisk tryk på 93 bar. Mekanismen, hvormed livet kunne fortsætte i skyforholdene, er langt fra klart.

overlevende i en flydende dråbe

en mulighed blev skitseret af astrofysiker Sara Seagar fra Massachusetts Institute of Technology. Hun beskrev en hypotetisk livscyklus, hvor metabolisk aktive mikrober overlever i flydende dråber i den venusiske atmosfære. Når de til sidst bukker under for tyngdekraften, falder de udtørrede sporer ned i et tåge lag nedenfor, inden de vender tilbage til dråbeområdet takket være lodret blanding induceret af tyngdekraftsbølger.

en bredere, filosofisk opfattelse af Venus’ beboelighed blev tilbudt af Noam Isenberg, en planetarisk videnskabsmand ved John Hopkins University. Han har co-udviklet en “Venus life ligning” – løst baseret på den berømte Drake ligning – der overvejer tre nøglefaktorer: hvordan livet kunne have sin oprindelse på Venus; om det var robust nok til at overleve; og om der kunne have været kontinuitet indtil i dag.

kunne der virkelig være liv i Venus skyer?

faktisk konkluderer nylige undersøgelser, at vandhav kan have eksisteret på Venus i betydelige dele af dens tidlige historie. Isenberg siger, at det ikke er utænkeligt, at livet på Venus blev podet fra Jorden efter en stor indvirkning. “Noget, der kunne have været en udryddelsesniveau begivenhed på jorden, kunne også have været en såningsbegivenhed for andre steder i solsystemet,” sagde han.

måske endda på den interplanetære skala “livet, uh, finder en måde”.