Den nylige opdagelse af gasarten fosfin i Venus' atmosfære er rigtig spændende.
Måske er det tegn på liv (selvom der er andre mulige forklaringer).
Læs mere i Videnskab.dk's artikel Tegn på liv? Fund af gasart i Venus' atmosfære undrer forskere.
Forskerne, som publicerede deres fund i tidsskriftet Nature Astronomy, var ikke rigtig i stand til at forklare, hvordan gasarten overhovedet fandt vej til planeten.
De udforskede alle tænkelige muligheder, blandt andet lyn, vulkaner, og endda at det var blevet fragtet af meteoritter.
Men ikke ingen af de modellerede teorier producerede den påviste mængde fosfin.
\ Holder fundet af fosfin?
Siden denne oversatte artikel blev udgivet på The Conversation, har andre forskere udfordret den grundlæggende konklusion om, at der er opdaget fosfin på Venus.
Læs mere om den debat i bunden af artiklen i boksen 'Har vi virkelig fundet fosfin på Venus?'
»Anomal og uforklarlig kemi«
Størstedelen af fosfinindholdet i Jordens atmosfære er produceret af levende mikrober, så vi kan ikke helt se bort fra muligheden for liv på Venus.
Forskerne, ledet af den britiske astronom Jane Greaves, siger, at opdagelsen 'ikke er robust evidens på liv på Venus'.
Det er snarere evidens på 'anomal og uforklarlig kemi', og de biologiske processer er blot én muligt oprindelse.
Men hvis der var liv på Venus, hvordan ville det så opstå?
Det kan livets oprindelse på Jorden muligvis kaste lys over.
Livets ingredienser (så vidt vi ved)
Forståelsen af, hvordan livet opstod på Jorden, hjælper os ikke alene med at forstå vores egen oprindelse, men leverer også indsigt i livets vigtigste ingredienser (så vidt vi ved i hvert fald).
Livets oprindelse på Jorden er stadig omgærdet af mystik, og der er flere konkurrende videnskabelige teorier. De fleste teorier omfatter dog fælles miljømæssige forhold, som bliver anset for afgørende for liv.
De er:
Flydende vand: Der skal vand til at opløse livets nødvendige molekyler for at muliggøre deres kemiske reaktioner. Selvom andre opløsningsmidler (eksempelvis metan) er blevet foreslået, er vand mest sandsynlig. Det skyldes, at vand kan opløse en lang række forskellige molekyler og findes i hele universet.
Behagelige temperaturer: Temperaturer over 122℃ tilintetgør de fleste komplekse organiske molekyler. Det er praktisk taget umuligt for kulstofbaseret liv at blive dannet i et meget varmt miljø.
En proces, som koncentrerer molekyler: Livets oprindelse krævede et stort antal organiske molekyler, så en proces, der koncentrerede organiske stoffer fra det fortyndede omkringliggende miljø, var påkrævet - enten gennem absorbering på mineraloverflader, fordampning eller ved at flyde oven på vandet som olieagtig dråber.
Et komplekst naturligt miljø: Der skal et komplekst naturligt miljø til, for at liv kan opstå. Der skal blandt andet en række forskellige forhold som temperatur, pH og saltkoncentration til for at skabe kemisk kompleksitet. Liv er i sig selv utrolig kompleks, og selv den mest primitive livsform kræver et komplekst miljø for at opstå.
Spormetaller: Der er brug for en række spormetaller akkumuleret gennem interaktion mellem vand og klippe for at fremme dannelsen af organiske molekyler.
Så hvis alle disse forhold skal til for at skabe liv, hvad fortæller det os om sandsynligheden for liv på Venus?
\ Læs mere
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra Lundbeckfonden. Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af Lundbeckfonden. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Det er usandsynligt (i dag)
Sandsynligheden for, at liv (som vi kender det på nuværende tidspunkt) opstår på overfladen af Venus, er utrolig lav.
Overfladen er i gennemsnit mere end 400℃, hvilket betyder, at der er ikke flydende vand, og at langt de fleste organiske molekyler vil blive tilintetgjort.
Venus' øvre atmosfære er derimod langt mere behagelig. Temperaturen er lav til at skabe vanddråber, og det kan potentielt betyde, at liv kan opstå.
Men når det er sagt, har miljøet dog sine begrænsninger: Eksempelvis kan skyer af svovlsyre tilintetgøre alle organiske molekyler, som ikke er beskyttet af en celle.
Utroligt vanskeligt for liv at opstå
For eksempel bliver molekyler på Jorden (som DNA) hurtigt nedbrudt af de syreholdige forhold, selvom visse bakterier kan overleve ekstremt syreholdige miljøer.
Vanddråberne, der konstant falder fra Venus' atmosfære ned på planetens ekstremt varme overflade, vil desuden tilintetgøre alle ubeskyttede organiske molekyler i dråberne.
Uden overflader eller mineralkorn i Venus' atmosfære, som organiske molekyler vil kunne koncentrere sig om, vil livets kemiske byggesten desuden blive spredt for alle vinde gennem en fortyndet atmosfære, hvilket gør det utroligt vanskeligt for liv at opstå.
Mere sandsynligt for længe siden
Når vi tager højde for alt dette, og hvis fosfin rent faktisk er tegn på liv på Venus, så er der overordnet tre forklaringer på, hvordan det kan være opstået:
Liv kan være opstået på planeten på et tidspunkt, hvor forholdene var meget anderedes, end de er nu.
Modellering indikerer, at overfladen tidligt i Venus’ liv lignede Jordens på et tidspunkt. Der var søer (måske endda oceaner) og behagelige forhold. Det var dog før, at en ekstrem drivhuseffekt skabte det helvede, vi ser i dag.
Hvis liv opstod dengang, tilpassede det sig måske til at sprede sig op i skyerne.
Da så intense klimaforandringer kogte oceanerne, til de forsvandt, og dræbte alle liv på overfladen, var mikroberne i skyerne det sidste liv på Venus.
Livet kom fra Jorden
En anden mulighed er, at livet i Venus’ atmosfære (hvis det altså eksisterer) kom fra Jorden.
Planterne i vores solsystem har tidligere udvekslet materialer.
Når meteoritter støder på en planet, kan de sende klippestykker ud i rummet, som til tider krydser andre planters kredsløbsbaner.
Hvis det på et tidspunkt skete med Jorden og Venus, indeholdt klippestykkerne fra Jorden muligvis mikrobielt liv, som var i stand til at tilpasse sig Venus’ meget syreholdige skyer (som minder om Jordens syre-resistente bakterier).
En helt tredje forklaring
En tredje forklaring lyder, at et helt fremmed liv (et liv som vi ikke ved noget om) opstod på Venus’ 400℃ varme overflade. Og dette liv eksisterer den dag i dag.
Dette liv er formentlig ikke kulstofbaseret, fordi næsten alle komplekse kulstofmolekyler bliver nedbrudt ved ekstreme temperaturer.
Selvom kulstofbaseret liv producerer fosfin på Jorden, er det ikke muligt at sige, at kun kulstofbaseret liv kan producere fosfin.
Så hvis en helt ukendt livsform eksisterer på Venus, producerer det måske molekyler, som potentielt ligner tegn på liv.
Kun gennem yderligere missioner og forskning kan vi afdække, om der rent faktisk er liv på Venus.
\ Læs mere
»Ekstraordinære påstande kræver ekstraordinær evidens«
Som den berømte forsker Carl Sagan, engang sagde:
»Ekstraordinære påstande kræver ekstraordinær evidens.«
Heldigvis fokuserer to ud fire af de endelige udspil i kampen om NASA's næste finansieringsrunde af planetære opdagelsesrejser på Venus.
Det er blandt andet VERITAS, som skal kortlægge Venus' overflade samt DAVINCI+, som skal bane sig vej gennem skyerne og tage prøver fra planetens forskellige atmosfæriske lag på vejen ned.
Luke Steller modtager støtte fra den australske regering. Martin Van Kranendonk modtager støtte fra Australian Research Council og BHP. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
\ Har vi virkelig fundet fosfin på Venus?
Forskere sår tvivl ved målingerne
Der er allerede rejst tvivl om målingerne, som alene er baseret på, om man har fundet en bestemt spektrallinje, med en bølgelængde på 1,123 mm, som er et tegn på fosfin. De oprindelige målinger er foretaget fra to store observatorier, James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) på Hawaii og ALMA i Chile – nok de bedste teleskoper i verden til observationer i mm-området. Det første tegn på fosfin kom fra målinger fra JCMT, hvor man fandt en spektrallinje med den rigtige bølgelængde. Målingerne var dog ikke præcise nok til at afgøre, om der var tale om en spektrallinje, som i stedet for at stamme fra fosfin måske kom fra svovldioxid, som der findes en del af i venusatmosfæren. Man gentog derfor observationerne på ALMA, som med sine i alt 66 radioteleskoper kan levere mere præcise målinger – og det var her, tvivlen opstod. ALMA er så følsom, at der er problemer med radiostøj, dels fra Jordens atmosfære, fra selve Venus og fra udstyr på observatoriet. Denne støj kan fjernes med forskellige matematiske metoder, så signalet træder tydeligere frem. Man taler om et signal-støjforhold, der angiver hvor mange gange stærkere det signal, man leder efter, er i forhold til støjen. Med de metoder, der blev anvendt, endte man med en meget fin måling, der havde så høje værdier for signal-støjforholdet, at forskerholdet havde fuld tillid til målingerne. Men nu har et andet hold forskere forsøgt med en anden metode til at fjerne støjen, og de får så et signal-støjforhold på kun lidt over én, hvilket er så lavt, at man ikke med sikkerhed kan sige, om der overhovedet er observeret en spektrallinje fra fosfin, fordi støjen er omtrent lige så stærk som signalet.Gamle målinger giver flere problemer
Det er naturligvis umuligt for os at afgøre, hvilket hold der har anvendt den bedste metode til at fjerne støjen – det er noget, eksperter må undersøge i den kommende tid. Men det er ikke det eneste problem. Man har gravet nogle ældre målinger fra 2015 frem, som stammer fra et infrarødt observatorium på Hawaii. Disse målinger giver ikke noget klart tegn på fosfin. Hvis der overhovedet er fosfin i Venus' atmosfære, så det i hvert fald i en meget mindre koncentration end den, som de første målinger tydede på. Endelig er der nogle målinger helt tilbage fra 1978, hvor NASA-rumsonden Pioneer Venus havde sendt en kapsel ned gennem venusatmosfæren. Instrumenterne her var ikke bygget til specielt at lede efter fosfin, men man kunne måle massen af de forskellige molekyler, som sonden mødte på sin vej ned gennem atmosfæren. Her fandt man så nogle molekyler, der havde omtrent samme masse som et fosfinmolekyle, men ud fra de eksisterende data er det umuligt at drage en sikker konklusion.Debatten er udtryk for normal videnskabelig proces
Det er dog et helt normalt forløb, når der kommer en så opsigtsvækkende meddelelse som fundet af fosfin på Venus. Man ser på analysen af de oprindelige målinger, og vil også søge at gennemføre nye målinger, gerne med bedre instrumenter. Og så graver man naturligvis i gamle data. Nogle gange overlever de oprindelige målinger, andre gange ikke – men det er den eneste metode, vi har til at sikre, at de målinger, vi baserer vores teorier på, er så gode som muligt. Vi må nok regne med, at der vil gå måneder, før der er opnået enighed, om vi virkelig har fundet fosfin på Venus – men det er videnskabeligt set ikke en usædvanlig situation. Kilder: Universe Today, ForbesHelle og Henrik Stub, der har forfattet denne tekstboks, er begge cand.scient'er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik. I snart 50 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser. De står bag bogen 'Det levende Univers' og skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet 'Stubberne'.
