Planeettatiede

uskovatko tutkijat yhä, että Venuksen pilvissä on fosfiinia – oletettua elämän tunnusmerkkiä? Voisiko tällainen ankara ympäristö turvata elämän? Ja voisivatko mikrobit roikkua pilvissä loputtomiin muutenkin?

näitä kysymyksiä käsiteltiin tällä viikolla American Geophysical unionin (AGU) syyskokouksessa 2020.

tarina alkoi syyskuussa, kun Janes Greavesin johtama ryhmä Cardiffin yliopistosta Britanniasta ilmoitti havainneensa fosfiinin spektrisen sormenjäljen Venuksen pilvissä. Greavesin ryhmä näki signaalin James Clerk Maxwell-teleskoopin (Jcmt) datassa Havaijilla ja Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) Chilessä.

tiedämme, että maanpäällisillä planeetoilla, kuten Venuksessa ja maassa, ainoat tunnetut prosessit fosfiinin tuottamiseksi liittyvät anaerobisen mikrobielämän aineenvaihduntaan. Tarkoittaako se, että Venuksessa on elämää? Ei välttämättä. Alkuperäisessä Nature Astronomy-tutkielmassa Greavesin ryhmä teki selväksi, että fosfiini voi olla peräisin tuntemattomasta valokemiasta tai muista prosesseista.

, mutta seuraukset herättivät silti voimakkaita reaktioita tähtitieteen yhteisössä.

tähtitieteilijöiden keskuudessa puhkeaa kiista siitä, löytyikö fosfiinia todella Venuksesta

ensin Kansainvälisen tähtitieteellisen Unionin (IAU) astrobiologian komission F3: n järjestelykomitea Arvosteli Greavesin tiimiä mediahypen lietsomisesta – lausunto, jonka IAU: n johto perui nopeasti. Sitten Geronimo Villanuevan johtama ryhmä Nasan Goddard Space Flight Centeristä väitti, että spektrisignaali syntyy Venuksen kaasukehän rikkidioksidista – joskin heidän ehdotuksensa Greavesin uusintapainoksen takaisinvedosta vedettiin myös takaisin.

“Valelinjoja”?

myös muut tutkijat – mukaan lukien Leidenin yliopiston Ignas Snellenin johtama ryhmä – kyseenalaistivat Greavesin ja kollegoiden tavan kalibroida tietonsa. Alkuperäisessä tutkimuksessa oli havaittu absorptiolinja 1.1 mm, joka liittyy Venuksen kaasukehässä lämpimämpien pilvien säteilyä absorboivaan fosfiiniin. Mutta että linja näkyy vastaan monimutkainen tausta lämpö emission ja Snellen ryhmä sanoi, miten se oli poistettu (sovittaminen tiedot 12.kertaluvun polynomi) ehkä käyttöön artefacts.

tätä epävarmuutta vasten Greaves ja Villanueva liittyivät muiden joukkoon AGU Fallissa 11. Session co-chair Sushil Atreya Michiganin yliopistosta avasi muistuttamalla kaikille, että “meidän pitäisi kohdella kollegojamme kunnioittavasti” ja, onneksi kohtelias keskustelu, joka seurasi, Greaves korosti uuden paperin hänen ryhmänsä oli julkaissut 10 joulukuuta, käsitellään kysymyksiä spektrinen perusviivoja.

tässä ei ole kyse vahvistusharhasta, vaan vakaista tuloksista

Jane Greaves

se päättelee, että on alle 1 prosentin todennäköisyys, että “valeviivat” (niiden sanat) olivat esiintyneet alkuperäisessä analyysissä. “Emme katso vahvistuksen bias tässä, katsomme vankka tuloksia,” sanoi Greaves, joka huomautti, että suuri osa analyyseistä tehtiin ihmiset eivät liity tiedeprojektiin.

Villanueva piti kuitenkin kiinni näkemyksestään, jonka mukaan signaali voidaan selittää rikkidioksidilla. Villanueva oli esikirjoituksessaan väittänyt, että Venuksen kaasukehän kyseinen osa voisi helposti sisältää jopa 100 ppbv: tä. Agu Fall-tapahtumassa hän sanoi, että jos edes puolet tuosta piidioksidipitoisuudesta asettaisi 3 Sigman fosfiinihavainnolle ylärajan – ei niin korkea, että se sulkisi pois mahdollisuuden.

tutkijat ovat tarkastelleet myös NASAn vuoden 1978 Pioneer Venus-lennon tietoja. Rakesh Mogul California State Polytechnic University-Pomonasta on analysoinut Venusin ilmakehän läpi pudonneen missioluotaimen keräämää massaspektrometristä dataa. Mogul sanoi, että hän on toistaiseksi löytänyt mitään ratkaisevaa signaalia fosfiinin, mutta hän on löytänyt paljon muita “helmiä tiedot” vaikutuksia asuttavuuden. Siihen kuuluvat kaikki typpikierron yhdisteet ja anoksigeeniseen fotosynteesiin liittyvät kemikaalit.

elämä huipulla

erillisessä AGU-istunnossa tutkijat pohtivat Venuksen pilvissä olevan elämän toteutettavuutta.

David Smith Nasan Ames-tutkimuskeskuksesta puhui tuoreesta aerobiologiasta maapallolla. Hänen mukaansa mikro-organismeja on löydetty jopa 12 000 metrin korkeudesta tieteellisten lentokoneiden ja ilmapallojen avulla. “Me ihmiset olemme todella pohja-asukkaita ilmakehän valtameren alla ulompien päiden yläpuolella, emmekä todellakaan tiedä, missä maan biosfäärin raja pysähtyy äärikorkeuksissa”, hän sanoi.

Smith kuitenkin huomautti, että kaikki elämä maan ilmakehässä on pyyhkäisty pois pinnalta ja lopulta palaa pinnalle painovoiman vaikutuksesta. Lisäksi stratosfäärin läpi edetessä ainoita asioita, jotka selviävät kuivumisesta ja suurista säteilyannoksista, ovat toimimattomat yksisoluiset mikro-organismit, kuten sitkeällä pinnoitteella varustetut endosporit.

olosuhteet Venuksessa ovat toinen ääritasoja. Planeetan tiheä kaasukehä koostuu lähes kokonaan hiilidioksidista, jota reunustavat rikkihappopilvet. Samalla Venuksen pinta turpoaa 460 °C: n keskilämpötilassa ja murskautuu 93 baarin ilmanpaineessa. Mekanismi, jolla elämä voisi säilyä pilviolosuhteissa, on kaikkea muuta kuin selvä.

selviytyminen nestemäisessä pisarassa

yhden mahdollisuuden hahmotteli astrofyysikko Sara Seagar Massachusetts Institute of Technologysta. Hän kuvasi hypoteettisen elinkaaren, jossa metabolisesti aktiiviset mikrobit selviävät nestemäisissä pisaroissa Venusin ilmakehässä. Kun ne lopulta sortuvat painovoimaan, kuivuneet itiöt putoavat alla olevaan usvakerrokseen ennen kuin palaavat pisaravyöhykkeelle painovoima-aaltojen aiheuttaman pystysuoran sekoittumisen ansiosta.

laajemman, filosofisen näkemyksen Venuksen asuttavuudesta tarjosi John Hopkinsin yliopiston planeettatutkija Noam Izenberg. Hän on ollut mukana kehittämässä “Venuksen elämänyhtälöä” – joka löyhästi perustuu kuuluisaan Draken yhtälöön-jossa tarkastellaan kolmea avaintekijää: miten elämä saattoi saada alkunsa Venuksesta; oliko se tarpeeksi kestävä selviytyäkseen; ja olisiko jatkuvuutta voinut olla nykypäivään asti.

voisiko Venuksen pilvissä todella olla elämää?

tuoreiden tutkimusten mukaan Venuksella on saattanut olla meriä merkittäviä osia sen varhaishistoriasta. Izenbergin mukaan ei ole mahdotonta, että Venukseen olisi kylvetty elämää Maasta suuren törmäyksen seurauksena. “Jokin, joka saattoi olla sukupuuttoon kuoleva tapahtuma maapallolla, saattoi olla myös kylvötapahtuma muualla aurinkokunnassa”, hän sanoi.

ehkä jopa planeettainvälisellä asteikolla “life, uh, finds a way”.