Fosfiinin havaitseminen Venuksen pilvistä on suuri asia. | Avaruus

Tekijä Paul K. Byrne, Pohjois-Carolinan osavaltionyliopisto

Syyskuun 14. päivänä 2020 aurinkokunnan mahdollisesti asumiskelpoisten maailmojen luetteloon lisättiin uusi planeetta: Venus.

Venuksen ilmakehän keskikerroksesta löydettiin fosfiinia, yhdestä fosfori- ja kolmesta vetyatomista koostuvaa myrkyllistä kaasua (PH3), jota orgaaniset elämänmuodot tuottavat yleisesti, mutta jota on muutoin vaikea tuottaa kiviplaneetoilla. Tämä herättää kutkuttavan mahdollisuuden, että planeettanaapurissamme on jotain elävää. Tämän löydön myötä Venus liittyy Marsin ja jäisten kuiden Enceladuksen ja Europan ylistettyyn joukkoon niiden planeettojen joukossa, joilla on joskus saattanut olla elämää, tai ehkä jopa vielä nykyäänkin.

Olen planeettatutkija ja jonkinlainen Venus-evankelista. Tämä löytö on yksi jännittävimmistä, mitä Venuksesta on tehty pitkään aikaan, ja se avaa uusia mahdollisuuksia jatkotutkimuksille elämän etsimiseksi aurinkokunnassa.

Atmosfäärin mysteerit

Aluksi on kriittistä huomauttaa, että tämä havainto ei tarkoita, että tähtitieteilijät olisivat löytäneet avaruusolentojen elämää Venuksen pilvistä. Itse asiassa kaukana siitä.

Vaikka löytöryhmä tunnisti fosfiinia Venuksella kahdella eri teleskoopilla, mikä auttoi vahvistamaan alkuperäisen havainnon, fosfiinikaasua voi syntyä useista prosesseista, joilla ei ole mitään tekemistä elämän kanssa, kuten salamaniskuista, meteorien iskuista tai jopa tulivuoritoiminnasta.

Venuksen pilvissä havaittu fosfiinin määrä näyttää kuitenkin olevan paljon suurempi kuin mitä nämä prosessit kykenevät tuottamaan, minkä ansiosta ryhmä pystyi sulkemaan pois lukuisia epäorgaanisia mahdollisuuksia. Mutta ymmärryksemme Venuksen ilmakehän kemiasta on pahasti puutteellinen: Vain kourallinen tutkimuslentoja on syöksynyt vieraanvaraisen, hiilidioksidipitoisen ilmakehän läpi ottaakseen näytteitä rikkihappopilvien globaalista kerroksesta.

Me planeettatutkijat olemme siis kahden vaihtoehdon edessä: Joko Venuksen pilvissä on jonkinlaista elämää, joka tuottaa fosfiinia, tai siellä tapahtuu selittämätöntä ja odottamatonta kemiaa. Miten saamme selville, kumpi on kyseessä?

Ensin ja ennen kaikkea tarvitsemme lisätietoa PH3:n runsaudesta Venuksen ilmakehässä, ja voimme oppia siitä jotain Maasta. Aivan kuten löytöryhmä teki, olemassa olevia teleskooppeja, jotka kykenevät havaitsemaan fosfiinia Venuksen ympärillä, voidaan käyttää jatkohavaintoihin sekä ensimmäisen löydön lopulliseksi vahvistamiseksi että sen selvittämiseksi, muuttuuko PH3:n määrä ilmakehässä ajan myötä. Samanaikaisesti on nyt valtava mahdollisuus tehdä laboratoriotyötä ymmärtääksemme paremmin, minkä tyyppiset kemialliset reaktiot voisivat olla mahdollisia Venuksella – joista meillä on tällä hetkellä hyvin vähän tietoa.

Jälleen kerran rintamalle

Mutta mittaukset Maassa ja Maasta käsin voivat viedä meidät vain tiettyyn pisteeseen. Jotta pääsisimme todella tämän mysteerin ytimeen, meidän on palattava takaisin Venukseen. Avaruusalukset, jotka on varustettu spektrometreillä, jotka voivat havaita fosfiinia kiertoradalta, voitaisiin lähettää toiselle planeetalle nimenomaan sen selvittämiseksi, missä ja kuinka paljon tätä kaasua siellä on. Koska avaruusalukset voivat selviytyä monta vuotta Venuksen kiertoradalla, voisimme saada jatkuvia havaintoja tarkoitusta varten tarkoitetulla kiertoradalla paljon pidemmän ajanjakson ajan kuin Maan teleskoopeilla.

Mutta edes kiertoradalta saadut tiedot eivät voi kertoa meille koko tarinaa. Saadaksemme täydellisen käsityksen siitä, mitä Venuksella tapahtuu, meidän on todella päästävä sen ilmakehään. Ja siinä kohtaa ilma-alukset tulevat kuvaan. Ilmapallot tai lentävät siivet pystyvät toimimaan happaman pilvikerroksen yläpuolella – jossa lämpötila ja paine ovat lähes Maan kaltaiset – mahdollisesti kuukausia kerrallaan, ja niillä voitaisiin tehdä yksityiskohtaisia mittauksia ilmakehän koostumuksesta. Näissä aluksissa voisi olla jopa sellaisia välineitä, joita kehitetään elämän etsimistä varten Europalla. Silloin ihmiskunta saattaisi vihdoin pystyä lopullisesti kertomaan, jaammeko aurinkokuntamme Venuksen elämän kanssa.

Venus-tutkimuksen uusi aamunkoitto?

Yhdysvalloista on kulunut 31 vuotta siitä, kun se viimeksi lähetti erityisen tehtävän Venukseen. Tämä saattaa pian muuttua, kun NASA harkitsee kahta neljästä Venukseen kohdistuvasta tehtävästä 2020-luvun lopulla. Yksi, nimeltään VERITAS, veisi mukanaan tehokkaan tutkan, joka kurkistaisi paksujen pilvien läpi ja palauttaisi ennennäkemättömän korkearesoluutioisia kuvia pinnasta. Toinen, DAVINCI+, syöksyisi ilmakehän läpi, ottaisi näytteitä ilmasta laskeutuessaan ja pystyisi ehkä jopa haistamaan mahdollisen fosfiinin. NASA aikoo valita ainakin yhden tehtävän huhtikuussa 2021.

Olen ennenkin puoltanut paluuta Venukselle, ja aion tehdä niin jatkossakin. Jopa ilman tätä viimeisintä tieteellistä löytöä Venus on kiehtova tutkimuskohde, sillä siinä on kutkuttavia todisteita siitä, että planeetalla on aikoinaan ollut valtameriä ja että se on ehkä jopa kärsinyt helvetillisen kohtalon omien tulivuorenpurkaustensa seurauksena.

Mutta kun Venuksen ilmakehästä on löydetty potentiaalinen biomarkkeri, meillä on nyt jälleen yksi tärkeä syy palata maailmaan, jota antiikin Kreikan tähtitieteilijät kutsuivat nimellä Phosphorus – nimitys Venukselle, joka, kuten käy ilmi, on ihmeellisen tarkkanäköinen.

Paul K. Byrne, planetaarisen tieteen apulaisprofessori, Pohjois-Carolinan osavaltionyliopisto

Tämä Artikkeli on julkaistu uudestaan osoitteessa The Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Lopputulos: Syyskuun 14. päivänä 2020 Venus lisättiin aurinkokunnan mahdollisesti asumiskelpoisten maailmojen luetteloon. Venuksen ilmakehästä löydettiin fosfiinia, myrkyllistä kaasua, jota orgaaniset elämänmuodot tuottavat yleisesti, mutta jota on muuten vaikea saada aikaan kiviplaneetoilla. Joko Venuksen pilvissä on jonkinlaista elämää, joka tuottaa fosfiinia, tai siellä tapahtuu selittämätöntä ja odottamatonta kemiaa. Miten saamme selville, kumpi on kyseessä?