Der Nachweis von Phosphin in den Wolken der Venus ist eine große Sache. | Weltraum

By Paul K. Byrne, North Carolina State University

Am 14. September 2020 wurde ein neuer Planet in die Liste der potenziell bewohnbaren Welten im Sonnensystem aufgenommen: Venus.

Phosphin, ein giftiges Gas, das aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen (PH3) besteht und häufig von organischen Lebensformen produziert wird, aber auf Gesteinsplaneten sonst nur schwer herzustellen ist, wurde in der mittleren Schicht der Venusatmosphäre entdeckt. Damit besteht die verlockende Möglichkeit, dass es auf unserem Nachbarplaneten Leben gibt. Mit dieser Entdeckung reiht sich die Venus in die hohe Riege der Planeten ein, auf denen einst Leben existiert haben könnte, oder vielleicht sogar heute noch existiert.

Ich bin Planetenforscher und so etwas wie ein Venus-Evangelist. Diese Entdeckung ist eine der aufregendsten, die seit langem über die Venus gemacht wurde, und sie eröffnet neue Möglichkeiten für die weitere Erforschung auf der Suche nach Leben im Sonnensystem.

Atmosphärische Geheimnisse

Zunächst ist es wichtig, darauf hinzuweisen, dass diese Entdeckung nicht bedeutet, dass Astronomen außerirdisches Leben in den Wolken der Venus gefunden haben. Weit davon entfernt, in der Tat.

Obwohl das Entdeckerteam Phosphin auf der Venus mit zwei verschiedenen Teleskopen identifiziert hat, was dazu beigetragen hat, die erste Entdeckung zu bestätigen, kann Phosphingas durch verschiedene Prozesse entstehen, die nichts mit Leben zu tun haben, wie z.B. Blitze, Meteoreinschläge oder sogar vulkanische Aktivitäten.

Die in den Venuswolken entdeckte Phosphinmenge scheint jedoch weitaus größer zu sein, als diese Prozesse erzeugen können, so dass das Team zahlreiche anorganische Möglichkeiten ausschließen konnte. Unser Wissen über die Chemie der Venusatmosphäre ist jedoch äußerst lückenhaft: Nur eine Handvoll Missionen ist durch die unwirtliche, von Kohlendioxid dominierte Atmosphäre getaucht, um Proben in der globalen Schicht von Schwefelsäurewolken zu nehmen.

Wir Planetenforscher stehen also vor zwei Möglichkeiten: Entweder gibt es eine Art von Leben in den Venuswolken, das Phosphin erzeugt, oder es findet dort eine unerklärliche und unerwartete Chemie statt. Wie finden wir heraus, was von beidem zutrifft?

Zuallererst brauchen wir mehr Informationen über die Häufigkeit von PH3 in der Venusatmosphäre, und wir können von der Erde aus etwas darüber erfahren. Genau wie das Entdeckerteam können bestehende Teleskope, die in der Lage sind, Phosphin in der Umgebung der Venus nachzuweisen, für Folgebeobachtungen genutzt werden, um sowohl die erste Entdeckung definitiv zu bestätigen als auch herauszufinden, ob sich die Menge an PH3 in der Atmosphäre mit der Zeit verändert. Parallel dazu bietet sich nun die Gelegenheit, Laborarbeiten durchzuführen, um die Arten chemischer Reaktionen besser zu verstehen, die auf der Venus möglich sind und über die wir derzeit nur sehr wenige Informationen haben.

Noch einmal in die Bresche springen

Aber Messungen auf der Erde und von der Erde aus können uns nur so weit bringen. Um diesem Rätsel wirklich auf den Grund zu gehen, müssen wir zurück zur Venus fliegen. Raumsonden, die mit Spektrometern ausgestattet sind, die Phosphin aus der Umlaufbahn aufspüren können, könnten zum zweiten Planeten geschickt werden, mit dem ausdrücklichen Ziel, zu bestimmen, wo und wie viel von diesem Gas dort vorhanden ist. Da Raumsonden viele Jahre in der Umlaufbahn der Venus überleben können, könnten wir mit einem speziellen Orbiter über einen viel längeren Zeitraum kontinuierliche Beobachtungen durchführen als mit Teleskopen auf der Erde.

Aber selbst die Daten aus der Umlaufbahn können uns nicht die ganze Geschichte erzählen. Um die Vorgänge auf der Venus vollständig zu erfassen, müssen wir in die Atmosphäre eindringen. Und hier kommen Luftplattformen ins Spiel. Ballons oder Flugzeuge, die in der Lage sind, monatelang über einem Großteil der sauren Wolkenschicht zu operieren, wo Temperatur und Druck fast erdähnlich sind, könnten dort detaillierte Messungen der atmosphärischen Zusammensetzung vornehmen. Diese Raumfahrzeuge könnten sogar die Art von Instrumenten tragen, die für die Suche nach Leben auf Europa entwickelt werden. Dann wäre die Menschheit vielleicht endlich in der Lage, endgültig festzustellen, ob wir unser Sonnensystem mit dem Leben auf der Venus teilen.

Eine neue Ära für die Venus-Erforschung?

Einunddreißig Jahre sind vergangen, seit die Vereinigten Staaten das letzte Mal eine spezielle Mission zur Venus geschickt haben. Das könnte sich bald ändern, denn die NASA erwägt für die späten 2020er Jahre zwei von vier Missionen zur Venus. Eine davon, VERITAS, würde mit einem leistungsstarken Radar durch die dicken Wolken blicken und noch nie dagewesene hochauflösende Bilder der Oberfläche liefern. Die andere, DAVINCI+, würde in die Atmosphäre eintauchen und beim Abstieg Luftproben nehmen, vielleicht sogar in der Lage sein, eventuell vorhandenes Phosphin zu erschnüffeln. Die NASA plant, mindestens eine Mission im April 2021 zu starten.

Ich habe mich schon früher für eine Rückkehr zur Venus ausgesprochen und werde dies auch weiterhin tun. Auch ohne diese jüngste wissenschaftliche Entdeckung ist die Venus ein interessantes Ziel für die Erforschung, denn es gibt verlockende Hinweise darauf, dass der Planet einst Ozeane besaß und vielleicht sogar ein höllisches Schicksal durch seine eigenen Vulkanausbrüche erlitt.

Mit der Entdeckung eines potenziellen Biomarkers in der Venusatmosphäre haben wir nun einen weiteren wichtigen Grund, zu der Welt zurückzukehren, die die alten griechischen Astronomen Phosphorus nannten – ein Name für die Venus, der, wie sich herausstellt, wunderbar vorausschauend ist.

Paul K. Byrne, Associate Professor of Planetary Science, North Carolina State University

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.

Fazit: Am 14. September 2020 wurde die Venus in die Liste der potenziell bewohnbaren Welten im Sonnensystem aufgenommen. In der Venusatmosphäre wurde Phosphin entdeckt, ein giftiges Gas, das üblicherweise von organischen Lebensformen produziert wird, aber sonst auf Gesteinsplaneten nur schwer zu erzeugen ist. Entweder gibt es eine Art von Leben in den Venuswolken, das Phosphin erzeugt, oder es findet dort eine unerklärliche und unerwartete Chemie statt. Wie finden wir heraus, was es ist?