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Die Venus hat nicht genug Wasser in ihren Wolken, um Leben zu erhalten
NASA/Goddard/Conceptual Image Lab, Krystofer Kim
Es wurde lange angenommen, dass die hohen Drücke und Temperaturen auf der Venus das Leben an der Oberfläche praktisch unmöglich machten. So im vergangenen September, als Wissenschaftler die mögliche Entdeckung von ankündigten Phosphingas in der Atmosphäre der Venus – eine potenzielle Biosignatur des Lebens – fragten sich einige, ob mikrobielles Leben in den Wolken des Planeten leben könnte.
Vielleicht möchten sie die Erwartungen dämpfen. Eine neue Studie veröffentlicht in Nature Astronomy deutet darauf hin, dass es auf der Venus einfach nicht genug Wasser gibt, um das Leben, wie wir es in den Wolken kennen, zu erhalten.
Es ist natürlich bekannt, dass Leben Wasser braucht, sagt John Hallsworth, Mikrobiologe an der Queens University Belfast und Hauptautor der neuen Studie. Die neuen Ergebnisse zeigen, dass die Wasserkonzentrationen in den Wolken der Venus mehr als 100-mal zu niedrig sind, als was selbst die widerstandsfähigsten Mikroorganismen auf der Erde brauchen, um sich selbst zu erhalten. Es ist fast am unteren Ende der Skala – eine unüberbrückbare Distanz zu dem, was das Leben erfordert, um aktiv zu sein.
1978 startete die NASA die Mission Pioneer Venus, bestehend aus einem Orbiter und einer Gruppe von vier kleinen Sonden, die in die Atmosphäre der Venus abgeworfen wurden. In der Atmosphäre gab es Anzeichen von Deuterium – ein schweres Wasserstoffisotop, das durch den Abbau von Wasser entstehen kann. Wissenschaftler fragten sich, ob die Venus möglicherweise einmal die Heimat größerer Wassermengen war und ob einige tatsächlich in größeren Mengen in der Atmosphäre verblieben waren.
Schneller Vorlauf bis 2020 und die mögliche Erkennung von Spuren von Phosphin in der Atmosphäre der Venus. Diese Wissenschaftler überlegte ein Szenario wie ein potenzieller Wasserkreislauf in den schwefelsäurereichen Wolken der Venus es Mikroben auf der Venus ermöglichen könnte, in großen Höhen in Tröpfchen zu existieren und Sporen zu produzieren, die hydratisiert werden könnten und einen reproduktiven Lebenszyklus am Laufen halten könnten. Obwohl die Oberfläche des Planeten die Hölle ist, sind seine Wolken stabiler und gemäßigter.
Nun, das neue Papier bedeutet, dass das ziemlich unwahrscheinlich ist. Die Studie konzentriert sich auf die Wasseraktivität oder die Menge an Wasser, die Mikroorganismen zur Nutzung zur Verfügung steht, gemessen auf einer Skala von 0 bis 1. Für diese Studie versuchte das Forschungsteam, die Wasseraktivität in den Wolken zu messen, indem es die relative Luftfeuchtigkeit der Atmosphäre berechnete ( die Wassermenge, die die Luft bei einer bestimmten Temperatur gesättigt hat). Wissenschaftler haben verwendet Aspergillus penicillioides, ein Pilz, der in einigen der trockensten Bedingungen leben kann, die man sich vorstellen kann, als Grundlage für das Verständnis, wie viel Wasserknappheit ein Organismus ertragen kann, während er immer noch in der Lage ist, Stoffwechselfunktionen auszuführen und sich zu reproduzieren. Die Antwort ist ein Wasseraktivitätswert von 0,585 – praktisch die Lebensdauergrenze der biologischen Aktivität, wie wir sie kennen.
Anhand atmosphärischer Daten vergangener Venus-Missionen und neuerer Modelle zur Bewertung der Wasseraktivität berechneten Hallsworth und sein Team die Wasseraktivität der Venuswolken in 68 bis 42 Kilometern Höhe, wo lebenstolerante Temperaturen zwischen -40 °C und 130 °C liegen °C. Sie fanden heraus, dass die Wasseraktivität bestenfalls 0,004 beträgt. Die trockentoleranteste Mikrobe der Erde hätte auf der Venus keine Chance, sagt Hallsworth.
Die Forscher weisen auch darauf hin, dass selbst wenn die Wasseraktivität selbst höher wäre, die Atmosphäre der Venus mit feindlichen Elementen gesättigt ist, die wahrscheinlich den ordnungsgemäßen Betrieb von Zellsystemen behindern würden (zum Beispiel entwässert Schwefelsäure Zellen).
Anderen Planeten erging es besser. Das Team berechnete auch die Wasseraktivität in den Marswolken auf 0,537 (vergleichbar mit der Stratosphäre der Erde und nur einen Hauch unter der Lebensgrenze für Leben auf der Erde), und in den Wolken des Jupiters liegt sie zufällig bei mindestens 0,585 an Orten, an denen die Temperatur dazwischen liegt 10°C und -40°C. Wir können nicht sagen, dass Jupiters Wolken bewohnbar sind, sagt Christopher McKay, ein NASA-Wissenschaftler und Mitautor der Studie. Wir können sagen, dass sie nicht durch Wasseraktivität begrenzt sind.
Die Ergebnisse müssen durch weitere Studien bestätigt werden, aber die Autoren sind ziemlich zuversichtlich, dass sich das auch mit nicht ändern wird zwei neue NASA-Missionen und gegen Ende des Jahrzehnts ging eine neue ESA-Mission zur Venus.
Natürlich gibt es einige Vorbehalte. Wir müssen unsere Diskussionen über das Leben auf anderen Welten auf das stützen, was wir über das Leben auf der Erde wissen, denn dafür haben wir eine Grundlage, sagt McKay. „Aber ein Teil von mir hofft, dass, wenn wir anderswo Leben finden, es wirklich sehr, sehr anders ist, mit einer Biochemie, die über die Grenzen dessen hinausgeht, was wir hier auf der Erde gesehen haben.
Und obwohl das gegenwärtige Leben auf der Venus mit diesen neuen Erkenntnissen unwahrscheinlich erscheinen mag, bedeutet das nicht, dass die Venus immer unfruchtbar war. Es gibt eine ganze verborgene Geschichte des Planeten, die Wissenschaftler untersuchen wollen .