planetvetenskap

tror forskare fortfarande att fosfin – en förmodad signatur av livet-finns i Venus moln? Kan en sådan hård miljö hysa livet? Och kan mikrober hänga i moln på obestämd tid ändå?

dessa var bland de frågor som diskuterades denna vecka vid 2020 Fall Meeting of the American Geophysical Union (AGU).

historien började i September när ett team ledt av Janes Greaves från Cardiff University, Storbritannien, meddelade att det hade observerat fosfins spektrala fingeravtryck i Venus moln. Greaves grupp såg signalen i data från James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) på Hawaii och Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile.

vi vet att på jordplaneter som Venus och jorden är de enda kända processerna för att generera fosfin kopplade till metabolism genom anaerobt mikrobiellt liv. Betyder det att det finns liv på Venus? Inte nödvändigtvis. I det ursprungliga Nature Astronomy-papperet gjorde Greaves team det klart att fosfinet kunde härröra från okänd fotokemi eller andra processer.

men konsekvenserna utlöste fortfarande starka reaktioner i astronomisamhället.

kontroverser utbryter bland astronomer om huruvida fosfin verkligen upptäcktes på Venus

för det första kritiserade organizing committee of the International Astronomical Union (IAU) Commission F3 on Astrobiology Greaves team för att stimulera mediahype – ett uttalande som snabbt drogs tillbaka av IAU-verkställande direktören. Därefter hävdade en grupp ledd av Geronimo Villanueva från NASAs Goddard Space Flight Center att spektralsignalen genereras av svaveldioxid i Venus atmosfär – även om deras förslag om att Greaves återtryck skulle dras tillbaka också drogs tillbaka.

‘falska linjer’?

andra forskare – inklusive en grupp ledd av Ignas Snellen från Leiden University – ifrågasatte också hur Greaves och kollegor kalibrerade sina data. Den ursprungliga studien hade identifierat en absorptionslinje vid 1.1 mm, associerad med fosfinabsorberande strålning från varmare moln djupare i Venus atmosfär. Men den linjen framträder mot en komplex bakgrund av termisk emission och Snellens grupp sa att det var avlägsnat (passande data med ett 12: e ordningens polynom) kan ha infört artefakter.

det var mot denna bakgrund av osäkerhet som Greaves och Villanueva gick med i andra på AGU Fall den 11 December. Session medordförande Sushil Atreya från University of Michigan öppnade genom att påminna alla om att” vi borde behandla våra kollegor med respekt ” och i den tack och lov tillmötesgående diskussionen som följde lyfte Greaves fram ett nytt papper som hennes grupp hade släppt den 10 December och tog upp frågor om spektralbaslinjerna.

vi tittar inte på bekräftelseförskjutning här, vi tittar på solida resultat

Jane Greaves

det drar slutsatsen att det finns en sannolikhet på mindre än 1% att “falska linjer” (deras ord) hade dykt upp i den ursprungliga analysen. “Vi tittar inte på bekräftelseförskjutning här, vi tittar på solida resultat”, säger Greaves, som påpekade att mycket av analyserna gjordes av personer som inte var kopplade till vetenskapsprojektet.

Villanueva stod dock vid sin åsikt att signalen kan förklaras med svaveldioxid. I sitt förtryck hade Villanueva hävdat att den del av Venus atmosfär i fråga skulle kunna innehålla upp till 100 ppbv. Vid AGU Fall sa han att om ens hälften av den kiseldioxidens överflöd skulle placera en övre gräns för fosfindetektering av 3 sigma – inte tillräckligt hög för att utesluta chans.

forskare har också tittat tillbaka på data från NASAs 1978 Pioneer Venus-uppdrag. Rakesh Mogul från California State Polytechnic University-Pomona har analyserat masspektrometridata som samlats in av en missionssond som tappats genom den Venusiska atmosfären. Mogul sa att han hittills inte har hittat någon avgörande signal för fosfin men han har hittat många andra “ädelstenar i data” med konsekvenser för beboelighet. Det inkluderar alla föreningar i kvävecykeln och kemikalier associerade med anoxigen fotosyntes.

livet på toppen

i en separat AGU-session övervägde forskare genomförbarheten av livet som finns i Venus moln.

David Smith från NASAs Ames Research Center talade om den senaste aerobiologin på jorden. Han sa att mikroorganismer har upptäckts upp till höjder på 12 000 m med hjälp av vetenskapliga flygplan och ballonger. “Vi människor är verkligen bottenboende under ett hav av atmosfär över huvudet och vi vet verkligen inte var jordens biosfärgräns stannar vid extrema höjder”, sa han.

Smith påpekade dock att allt liv i jordens atmosfär har sopats upp från ytan och så småningom återvänder till ytan under tyngdkraften. Dessutom, när du flyttar upp genom stratosfären, är de enda saker som kan överleva uttorkning och höga strålningsdoser inaktiva encelliga mikroorganismer, såsom endosporer med tuffa beläggningar.

förhållanden på Venus är en annan nivå av extrem. Planetens täta atmosfär är nästan helt gjord av koldioxid, spetsad med moln av svavelsyra. Medan Venus yta swelters vid en medeltemperatur på 460 kcal C, och krossas under ett atmosfärstryck av 93 bar. Mekanismen genom vilken livet kan bestå i molnförhållandena är långt ifrån klart.

överlevande i en flytande droppe

en möjlighet skisserades av astrofysiker Sara Seagar från Massachusetts Institute of Technology. Hon beskrev en hypotetisk livscykel där metaboliskt aktiva mikrober överlever i vätskedroppar i den Venusiska atmosfären. När de så småningom buktar för tyngdkraften faller de torkade sporerna in i ett dis lager nedan innan de återvänder till droppzonen tack vare vertikal blandning inducerad av gravitationsvågor.

en bredare, filosofisk syn på Venus livsmiljö erbjöds av Noam Izenberg, en planetforskare vid John Hopkins University. Han har utvecklat en “Venus life equation” – löst baserad på den berömda Drake-ekvationen – som anser tre nyckelfaktorer: hur livet kan ha sitt ursprung på Venus; om det var tillräckligt robust för att överleva; och om det kunde ha varit kontinuitet till idag.

kan det verkligen finnas liv i Venus moln?

faktum är att nya studier drar slutsatsen att vattenhav kan ha funnits på Venus för betydande delar av dess tidiga historia. Izenberg säger att det inte är otänkbart att livet på Venus såddes från jorden efter en stor inverkan. “Något som kan ha varit en händelse på utrotningsnivå på jorden, kan också ha varit en såddhändelse för andra platser i solsystemet”, sa han.

kanske till och med på den interplanetära skalan “livet, uh, hittar en väg”.