De ontdekking van fosfine in de wolken van Venus is een grote zaak.

Door Paul K. Byrne, North Carolina State University

Op 14 september 2020 werd een nieuwe planeet toegevoegd aan de lijst van mogelijk bewoonbare werelden in het zonnestelsel: Venus.

Fosfine, een giftig gas dat bestaat uit één fosfor- en drie waterstofatomen (PH3), vaak geproduceerd door organische levensvormen maar anders moeilijk te maken op rotsachtige planeten, werd ontdekt in de middelste laag van de Venusatmosfeer. Dit wekt de verleidelijke mogelijkheid op dat er iets leeft op onze planetaire buur. Met deze ontdekking voegt Venus zich in de verheven rijen van Mars en de ijzige manen Enceladus en Europa onder de planetaire lichamen waar ooit leven kan hebben bestaan, of misschien zelfs nu nog bestaat.

Ik ben een planeetwetenschapper en een soort Venus-evangelist. Deze ontdekking is een van de spannendste ontdekkingen over Venus sinds lange tijd, en opent nieuwe mogelijkheden voor verdere verkenningen op zoek naar leven in het zonnestelsel.

Atmosferische mysteries

In de eerste plaats is het belangrijk erop te wijzen dat deze ontdekking niet betekent dat astronomen buitenaards leven in de wolken van Venus hebben gevonden. Verre van dat, in feite.

Hoewel het ontdekkingsteam fosfine op Venus heeft geïdentificeerd met twee verschillende telescopen, wat helpt om de initiële detectie te bevestigen, kan fosfinegas het resultaat zijn van verschillende processen die niet gerelateerd zijn aan leven, zoals bliksem, meteoorinslagen of zelfs vulkanische activiteit.

De hoeveelheid fosfine die in de Venuswolken is ontdekt, lijkt echter veel groter dan deze processen kunnen genereren, waardoor het team talrijke anorganische mogelijkheden kon uitsluiten. Maar ons begrip van de chemie van de atmosfeer van Venus is zeer gebrekkig: Slechts een handvol missies zijn door de onherbergzame, door kooldioxide gedomineerde atmosfeer gedoken om monsters te nemen onder de wereldwijde laag van zwavelzuurwolken.

Dus wij planeetwetenschappers staan voor twee mogelijkheden: Of er is een soort leven in de Venuswolken, dat fosfine produceert, of er vindt een onverklaarbare en onverwachte chemie plaats. Hoe komen we erachter wat het is?

In de eerste plaats hebben we meer informatie nodig over de overvloed van PH3 in de atmosfeer van Venus, en we kunnen hierover iets leren van op Aarde. Net zoals het ontdekkingsteam deed, kunnen bestaande telescopen die fosfine rond Venus kunnen waarnemen gebruikt worden voor vervolgwaarnemingen, om zowel de eerste vondst definitief te bevestigen als uit te zoeken of de hoeveelheid PH3 in de atmosfeer verandert met de tijd. Tegelijkertijd is er nu een enorme kans om laboratoriumwerk uit te voeren om beter te begrijpen welke soorten chemische reacties mogelijk zijn op Venus – waarover we momenteel zeer beperkte informatie hebben.

Opnieuw in de bres

Metingen op aarde en vanaf de aarde brengen ons echter maar tot op zekere hoogte. Om dit mysterie echt te doorgronden, moeten we terug naar Venus. Ruimtevaartuigen uitgerust met spectrometers die fosfine vanuit een baan om de aarde kunnen detecteren, zouden naar de tweede planeet kunnen worden gezonden met het uitdrukkelijke doel te karakteriseren waar, en hoeveel, van dit gas zich daar bevindt. Omdat ruimtevaartuigen vele jaren in een baan om Venus kunnen overleven, zouden we met een speciale orbiter continue waarnemingen kunnen doen over een veel langere periode dan met telescopen op Aarde.

Maar zelfs gegevens uit een baan om Venus kunnen ons niet het hele verhaal vertellen. Om volledig zicht te krijgen op wat er op Venus gebeurt, moeten we echt de atmosfeer in. En dat is waar luchtplatforms van pas komen. Ballonnen of vliegende vleugels zouden in staat zijn om maandenlang boven een groot deel van de zure wolkenlaag te zweven – waar de temperatuur en druk bijna gelijk zijn aan die op Aarde – en zo gedetailleerde metingen te doen aan de atmosferische samenstelling. Deze vaartuigen zouden zelfs het soort instrumenten kunnen dragen dat wordt ontwikkeld om op Europa naar leven te zoeken. Op dat moment zou de mensheid misschien eindelijk definitief kunnen zeggen of wij ons Zonnestelsel delen met leven op Venus.

Een nieuwe dageraad voor het Venusonderzoek?

Eénendertig jaar zijn verstreken sinds de Verenigde Staten voor het laatst een speciale missie naar Venus stuurden. Dat kan binnenkort veranderen als NASA twee van de vier missies overweegt in de late jaren 2020 gericht op Venus. De ene, VERITAS genaamd, zou een krachtige radar aan boord hebben om door de dikke wolken heen te kijken en ongekende hoge-resolutie beelden van het oppervlak te maken. De andere, DAVINCI+, zou door de atmosfeer duiken, monsters nemen van de lucht terwijl het afdaalt en misschien zelfs in staat zijn om eventueel aanwezige fosfine op te snuiven. NASA is van plan om ten minste een missie te kiezen in april 2021.

Ik heb al eerder gepleit voor een terugkeer naar Venus, en zal dat blijven doen. Zelfs zonder deze laatste wetenschappelijke ontdekking, Venus is een dwingende exploratie doel, met prikkelend bewijs dat de planeet ooit oceanen had en misschien zelfs leed een hels lot door de handen van haar eigen vulkanische uitbarstingen.

Maar met de ontdekking van een potentiële biomarker in de atmosfeer van Venus, hebben we nu nog een belangrijke reden om terug te keren naar de wereld die de oude Griekse astronomen Phosphorus noemden – een naam voor Venus die, zo blijkt, wonderbaarlijk vooruitziend is.

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

Dit artikel is heruitgegeven uit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.

Bodemlijn: Op 14 september 2020 werd Venus toegevoegd aan de lijst van mogelijk bewoonbare werelden in het zonnestelsel. Fosfine, een giftig gas dat gewoonlijk wordt geproduceerd door organische levensvormen, maar anders moeilijk te maken is op rotsachtige planeten, werd ontdekt in de atmosfeer van Venus. Ofwel is er een soort leven in de wolken van Venus dat fosfine produceert, ofwel vindt er een onverklaarbare en onverwachte chemie plaats. Hoe komen we erachter wat het is?