Upptäckten av fosfin i Venus moln är en stor sak. | Rymd

Av Paul K. Byrne, North Carolina State University

Den 14 september 2020 lades en ny planet till på listan över potentiellt beboeliga världar i solsystemet: Venus.

Fosfin, en giftig gas som består av en fosfor- och tre väteatomer (PH3), som vanligen produceras av organiska livsformer men som annars är svår att framställa på stenplaneter, upptäcktes i det mellersta lagret av Venus atmosfär. Detta ger upphov till den lockande möjligheten att något är levande på vår planetära granne. I och med denna upptäckt sällar sig Venus till Mars och de isiga månarna Enceladus och Europa bland de planetariska kroppar där det en gång i tiden kan ha funnits liv, eller kanske till och med fortfarande kan göra det i dag.

Jag är planetarisk vetenskapsman och något av en Venus-evangeliker. Den här upptäckten är en av de mest spännande som gjorts om Venus på mycket länge, och den öppnar en ny uppsättning möjligheter för ytterligare utforskning i sökandet efter liv i solsystemet.

Atmosfäriska mysterier

För det första är det viktigt att påpeka att den här upptäckten inte betyder att astronomer har hittat utomjordiskt liv i Venus moln. Långt ifrån, faktiskt.

Och även om upptäcktsgruppen identifierade fosfin på Venus med två olika teleskop, vilket bidrog till att bekräfta den första upptäckten, kan fosfingasen uppstå från flera processer som inte är relaterade till liv, till exempel blixtar, meteorexplosioner eller till och med vulkanisk aktivitet.

Mängden fosfin som upptäcktes i molnen på Venus verkar dock vara mycket större än vad dessa processer kan generera, vilket gör det möjligt för teamet att utesluta många oorganiska möjligheter. Men vår förståelse av kemin i Venus atmosfär är mycket bristfällig: Endast en handfull uppdrag har dykt genom den ogästvänliga, koldioxiddominerade atmosfären för att ta prover bland det globala lagret av svavelsyramoln.

Så vi planetforskare står inför två möjligheter: Antingen finns det något slags liv i Venusmolnen som genererar fosfin, eller så sker det oförklarlig och oväntad kemi där. Hur tar vi reda på vad det är?

Först och främst behöver vi mer information om förekomsten av PH3 i Venus atmosfär, och vi kan lära oss något om detta från jorden. Precis som upptäckarlaget gjorde kan befintliga teleskop som kan upptäcka fosfin runt Venus användas för uppföljande observationer, både för att slutgiltigt bekräfta det första fyndet och för att ta reda på om mängden PH3 i atmosfären förändras med tiden. Parallellt finns det nu en enorm möjlighet att utföra laboratoriearbete för att bättre förstå vilka typer av kemiska reaktioner som kan vara möjliga på Venus – för vilka vi för närvarande har mycket begränsad information.

En gång till i bräschen

Mätningar på och från jorden kan dock bara ta oss en bit på väg. För att verkligen komma till hjärtat av detta mysterium måste vi återvända till Venus. Rymdfarkoster utrustade med spektrometrar som kan upptäcka fosfin från omloppsbana skulle kunna skickas till den andra planeten med det uttryckliga syftet att fastställa var och hur mycket av denna gas som finns där. Eftersom rymdfarkoster kan överleva i många år i Venus omloppsbana skulle vi kunna få kontinuerliga observationer med en särskild omloppsfarkost under en mycket längre period än med teleskop på jorden.

Men även data från omloppsbanan kan inte berätta hela historien för oss. För att helt och hållet få grepp om vad som händer på Venus måste vi faktiskt ta oss in i atmosfären. Och det är där flygplattformar kommer in i bilden. Med hjälp av ballonger eller flygande vingar, som kan operera över en stor del av det sura molnskiktet – där temperaturen och trycket är nästan som på jorden – i flera månader i taget, skulle man kunna göra detaljerade mätningar av atmosfärens sammansättning där. Dessa farkoster skulle till och med kunna bära den typ av instrument som håller på att utvecklas för att leta efter liv på Europa. Då skulle mänskligheten äntligen definitivt kunna avgöra om vi delar vårt solsystem med liv på Venus.

En ny gryning för utforskning av Venus?

Det har gått 31 år sedan Förenta staterna senast skickade ett särskilt uppdrag till Venus. Detta kan snart förändras när NASA överväger två av fyra uppdrag i slutet av 2020-talet med Venus som mål. Det ena, som kallas VERITAS, skulle ha med sig en kraftfull radar för att kika genom de tjocka molnen och skicka tillbaka bilder av ytan med hög upplösning som saknar motstycke. Det andra, DAVINCI+, skulle dyka ner genom atmosfären och ta prover av luften när den sjunker ner, kanske till och med för att lukta sig till fosfin. NASA planerar att välja minst ett uppdrag i april 2021.

Jag har tidigare argumenterat för ett återvändande till Venus, och kommer att fortsätta att göra det. Även utan denna senaste vetenskapliga upptäckt är Venus ett övertygande utforskningsmål, med lockande bevis för att planeten en gång i tiden hade hav och kanske till och med led ett helvetiskt öde i händerna på sina egna vulkanutbrott.

Men i och med upptäckten av en potentiell biomarkör i Venus atmosfär har vi nu ännu en viktig anledning att återvända till den värld som de gamla grekiska astronomerna kallade Phosphorus – ett namn på Venus som visar sig vara fantastiskt förutseende.

Paul K. Byrne, biträdande professor i planetarisk vetenskap, North Carolina State University

Den här artikeln har återpublicerats från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.

Bottom line: Den 14 september 2020 lades Venus till på listan över potentiellt beboeliga världar i solsystemet. Fosfin, en giftig gas som vanligen produceras av organiska livsformer men som annars är svår att göra på stenplaneter, upptäcktes i Venus atmosfär. Antingen finns det någon form av liv i Venus moln som genererar fosfin, eller så sker det oförklarlig och oväntad kemi där. Hur kan vi ta reda på vad det är?