Sterrenkundigen vinden aanwijzing voor mogelijk leven in atmosfeer Venus: fosfine

We zoeken al jaren naar buitenaards leven en bijna altijd gaat de meeste aandacht naar Mars – afgelopen juli ging er nog een vloot van drie missies naar toe om daar verder te speuren naar (voormalig) leven. Maar nu is er een onverwachte andere planeet om de hoek komen kijken, die mogelijk leven bevat: Venus! Een team van onderzoekers van MIT en de Cardiff Universiteit, dat onder leiding staat van Jane Greaves, heeft namelijk in de atmosfeer van Venus fosfine (PH3) ontdekt. Dat is een stinkend en giftig gas, dat voor ons dodelijk is en dat door de chemische industrie wordt geproduceerd voor allerlei toepassingen. MIT-wetenschappers hadden eerder aangetoond dat als fosfine op een rotsachtige, op de aarde lijkende planeet zou worden aangetroffen dat het alleen het product zou kunnen zijn van leven dat daar voorkomt. Nu blijkt het daadwerkelijk te zijn aangetroffen in de atmosfeer van Venus, hetgeen is gedetecteerd met de James Clerk Maxwell Telescoop (JCMT) op Hawaï en bevestigd met de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) observatorium in Chili.

Nou staat Venus niet bekend als een levensvriendelijke omgeving. Sterker nog, wij zouden er niet kunnen leven. Er heerst een extreem klimaat met een temperatuur aan het oppervlak van rond de 500 °C, er is een hoge druk (ruim 90 bar) en een hoge koolstofdioxideconcentratie in de atmosfeer, hetgeen  betekent  dat iedere voor ons bekende vorm van leven op het oppervlak van Venus uitgesloten wordt geacht. Maar hoger in de atmosfeer is wel leven mogelijk, een idee dat al in 1967 werd geopperd door Harold Morowitz en Carl Sagan. MIT onderzoekers ontdekten vorig jaar dat anaeroob leven, d.w.z. leven dat niet gebruik maakt van zuurstof, in staat is fosfine te produceren. Sterker nog, op aardachtige planeten kan fosfine op geen enkele andere natuurlijke wijze worden geproduceerd dan door anaerobe levensvormen.

Fosfine is wel aangetoond in de atmosferen van Jupiter en Saturnus, maar dat zijn gasreuzen, die in de extreme omgeving in hun binnenste wel fosfine kunnen produceren, zónder biologische oorsprong. Als anaerobe microbacterieën fosfine produceren dan is fosfine dus een enorme ‘biosignatuur’, een sterke aanwijzing dat ergens leven voorkomt. De onderzoekers dachten toen meteen aan de James Webb Space Telescope (JWST), de opvolger van de Hubble ruimtetelescoop, die eind volgend jaar moet worden gelanceerd. Men rekende uit dat met de JWST op planeten tot 16 lichtjaar ver weg fosfine kon worden gedetecteerd. Maar zo ver heeft men dus helemaal niet hoeven te kijken, want nu blijkt het ook voor te komen op Venus, de planeet die het dichtst bij de aarde komt!

Het team van Greaves heeft lang nagedacht over alternatieve verklaringen voor de aanwezigheid van fosfine in de zwavelrijke atmosfeer van Venus, maar ze konden niets vinden, niets tenminste wat het kon produceren in de hoeveelheid fosfine die is gevonden. “Dit betekent dat er leven is óf dat er een of ander fysiek of chemisch proces is op rotsachtige planeten die we niet kennen“, aldus Janusz Petkowski, één van de onderzoekers. Op het oppervlak van Venus is leven onmogelijk, maar in een smalle band van de atmosfeer op een hoogte van 48 tot 60 km is dat wel mogelijk. Daar heerst een temperatuur van 0 tot 90 °C en er zijn wolken. Het is in dat wolkendek dat fosfine is aangetroffen.

Na de detectie nam het team van Greaves meteen contact op met Clara Sousa-Silva, dé expert van dit stinkende, giftige goedje – zij en haar team hadden eind vorig jaar ontdekt dat fosfine een biosignatuur is. Men hanteerde het model van de atmosfeer van Venus dat ontwikkeld is door Hideo Sagawa (Kyoto Sangyo University). Daaruit blijkt dat fosfine een zeldzaam gas is, in een concentratie van 20 op de miljard moleculen in de atmosfeer van Venus. Hoewel dat laag is, is het niet ongewoon. Op aarde kunnen anaerobe microbacterieën ook fosfine produceren en dat komt in nog lagere concentraties voor.

Het leven op Venus zou zwevend zijn (Engels: ‘aerial’), voorkomend in dat specifieke wolkendek in de atmosfeer van Venus. Een biosfeer dus in de atmosfeer van Venus. Dat leven zou dan zitten in de wolkendruppeltjes, aldus onderzoek van Sara Seager en Janusz Petkowski. Die druppeltjes met leven zouden continu omhoog en omlaag gaan, zoals voorgesteld in de grafiek hierboven (zie voor de uitleg van de grafiek deze Astroblog van Angele Oosterom).

Hier het vakartikel over de ontdekking van fosfine in de atmosfeer van Venus, vandaag verschenen in Nature Astronomy. Bron: MIT.