30 september 2020

Bevat het wolkendek van Venus microbieel leven?

Nieuw onderzoek o.l.v. professor Sarah Seager, planetair wetenschapper aan het MIT en betrokken bij diverse NASA-missies, suggereert dat er een levenscyclus van microben in de zwavelwolken van Venus zou kunnen bestaan waardoor deze kleine organismen miljoenen jaren zouden kunnen overleven. Dat zou een knappe prestatie zijn, want Venus staat niet hoog op de lijst van potentieel bewoonbare planeten. Op Venus heerst een extreem klimaat met een temperatuur van rond de 500 °C, dit gecombineerd met de hoge druk, ruim 90 bar, en de hoge koolstofdioxideconcentratie in de atmosfeer, wordt iedere voor ons bekende vorm van leven op Venus uitgesloten geacht. Echter op zo’n hoogte van 40 tot 60 kilometer boven het oppervlak is de atmosfeer van Venus de meest aardse plek i.v.m. alle andere hemelobjecten in ons zonnestelsel. Daar heeft Venus een luchtdruk van ongeveer 1 bar en temperaturen in het bereik van 0 ° C tot 50 ° C. Nog steeds geen optimale omgeving voor ons maar is er een kans dat er andere soorten leven in deze atmosfeer zouden kunnen bestaan? Het team van Seager e.a. bekeek de mogelijkheid dat microben zouden kunnen leven binnenin de druppels van een zwavelzuurwolk. Het wetenschappelijk artikel van Seager e.a. is recent gepubliceerd in Astrobiology.*

Venus wolkendek artistieke impressie credits; ESA

Venus
Venus is een terrestrische planeet en heeft ongeveer dezelfde grootte, massa en samenstelling als de Aarde. Een dikke laag zwavelzuurwolken omringt de planeet. Venus heeft de dichtste atmosfeer van alle planeten in ons zonnestelsel. De dichte atmosfeer bestaat voor het overgrote deel (96%) uit CO2, wat het broeikaseffect, dat door het wolkendek wordt veroorzaakt, verder versterkt. In de wolken treedt een cyclus van chemische reacties op, zwavelcyclus geheten, die fotochemisch wordt aangedreven. Van bovenaf gezien zorgt dat voor een grote helderheid doordat het geel/oranjekleurige wolkendek veel zonlicht weerkaatst. Aan de onderkant zorgt het wolkendek voor een sterk broeikaseffect waardoor de temperatuur op Venus hoog oploopt, tot gemiddeld zo een 480 graden Celsius. Vanwege de hoge temperatuur aan het oppervlak is er op Venus geen vloeibaar water mogelijk.

Microben
Over de vraag of microben op zo’n plek zouden kunnen overleven is reeds decennia lang door planetaire wetenschappers gedebatteerd. Het artikel van Seager e.a. haalt een aantal studies uit het verleden aan. Zo is er bv onderzoek in 2004 gedaan dat het gebruik bestudeerde van zwavel in de atmosfeer van Venus. Men opperde dat mogelijk de zwavel door microben zou kunnen worden gebruikt om UV-licht om te zetten in licht van een andere golflengte opdat dat weer voor de fotosynthese gebruikt zou kunnen worden. Een meer recente studie, uit 2018, suggereerde dat de donkere vlekken die in de atmosfeer van Venus verschijnen iets zouden kunnen zijn dat lijkt op de algenbloei die routinematig voorkomt in de meren en oceanen van de aarde. De meeste eerdere studies concludeerden echter dat de overlevingsduur van mogelijke microben in de Venusiaanse atmosfeer slechts van korte duur zou kunnen zijn, ook van die van de meest taaie microben die er bestaan. De microben zouden door de wolken in de onderste nevellaag vallen en uiteindelijk worden verbrand in de hitte en/of verpletterd in de hogere atmosferische druk die dichter bij het oppervlak ligt.

Levenscyclus in druppels van zwavelwolken
Echter nieuw onderzoek o.l.v. planetair onderzoeker Sarah Saeger, suggereert dat er een levenscyclus van microben in de zwavelwolken van Venus zou kunnen bestaan waardoor microben miljoenen zouden jaren kunnen overleven. Het onderzoek bestudeerde de mogelijkheid dat microben zouden kunnen leven in de vloeibare omgeving binnenin de druppeltjes van een zwavelzuurwolk. Het team schrijft in het abstract dat nooit eerder ingegaan is over waar zich de microben zich ophouden in het wolkendek: “De meeste discussies over een luchtbiosfeer in de gematigde lagen van de Venusatmosfeer gaan nooit in op de vraag of het leven – kleine microbiële deeltjes – vrij zweeft of beperkt is tot de vloeibare omgeving in wolkendruppeltjes.” Het team stelt voor dat het leven in vloeistofdruppeltjes moet zitten.  Zodra de ‘druppelhabitat’ waarin de microben zich nestelen, groter groeit, zou de zwaartekracht de populatie dwingen zich te settelen in de hetere, onbewoonbare laag onder het Venusiaans wolkendek. Echter, zodra de druppels beginnen te verdampen, zou de lagere nevellaag een depot vormen voor ‘slapende’ micro-organismen, dan sporen genoemd. Later, zouden opwaartse krachten met regelmaat de sporen van microben terug omhoog tillen naar de wolken, waar ze gerehydrateerd worden en weer actief worden.”

Gesteld dat leven zich in de wolkdruppels nestelt,schreef het team, dan lossen we hiermee het daaropvolgende raadsel op, nl. dat van de door de zwaartekracht bezinkende druppeltjes welke warmere, onbewoonbare gebieden bereiken door een levenscyclus voor te stellen, waarbij een cruciale stap is dat microben uitdrogen om zo sporen te worden bij het bereiken van de relatief stagnerende onderste nevellaag, die we een lekkage ‘depot’ noemen.” Men vervolgt: “Uitgedroogde sporen zouden daar blijven totdat sommigen van hen terug naar de gematigde, bewoonbare wolkenlagen kunnen worden getransporteerd, waar ze zouden fungeren als CCN (cloud condensation nuclei) om wolkenvorming te bevorderen en omhuld worden door wolkendruppels om de levenscyclus voort te zetten.” Op aarde zijn micro-organismen – meestal bacteriën – ook in staat om naar de aardse atmosfeer te worden getransporteerd, alwaar ze op op grote hoogte’s, zo rond de 40 km, zijn aangetroffen. Er is ook een groeiende lijst van microben die in ongelooflijk veeleisende omgevingen leven, op aarde, zoals in de hete bronnen van Yellowstone, in hydrothermale openingen in de diepe oceaan, in giftig slib en in zure meren. Sukrit Ranjan, co-auteur van het artikel, vindt het de moeite waard om te denken over een sample-return missie naar Venus. HIj denkt daarbij aan een ‘glider’ sonde die door de atmosfeer monsters verzameld. Mogelijk zou de VERITAS missie van NASA, geplande lancering in 2026, een astrobiologische component bij zich kunnnen dragen. Bronnen; Phys.org / S. Seager e.a. 2020 Astrobiology

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.