Életre utaló kémiai jeleket találtak a Vénusz légkörében

Nincsen túlélhető és fenntartható jövőnk tudomány nélkül, ahogy nekünk sincsen nélkületek. Támogasd a Qubit munkáját!

Hétfő délután amerikai és brit kutatók szenzációs bejelentést tettek: földi teleszkópok segítségével viszonylag nagy mennyiségű foszfint, azaz szervetlen foszformolekulát azonosítottak a Vénusz légkörében. A foszfint a csillagászok potenciális életre utaló kémiai jelként tartják számon

A Hawaii-n található JCMT teleszkóppal és a chilei ALMA rádióteleszkóp-rendszerrel végzett megfigyelések eredményét a Nature Astronomy folyóiratban tették közzé. A kutatók szerint a felfedezés akár arra is utalhat, hogy szélsőséges környezeteket elviselni képes mikrobák élnek a Vénusz felső légrétegeiben - mert a Földön a foszfint oxigénmentes (anaerob) környezetben élő mikrobák állítják elő.

Carl Sagan, legendás bolygókutatót és tudományos ismeretterjesztőt idézve azonban „a rendkívüli állítások rendkívüli bizonyítékokat igényelnek", ennek a feltételnek pedig a foszfin gáz kimutatása önmagában biztosan nem felel meg. Nem zárható ki ugyanis, hogy a három hidrogén- és egy foszforatomból álló egyszerű molekula tisztán kémiai folyamatok során keletkezik a Vénuszon. Erre a legjobb példa, hogy a molekula viszonylag nagy mennyiségben jelen van a Jupiter és a Szaturnusz légkörében, ahol alsóbb, forró légrétegekben keletkezik kémiai reakciók során. Ezzel persze a tanulmány szerzői, köztük Clara Sousa-Silva foszfinszakértő asztrofizikus is tisztában vannak. A szakemberek azonban nem találtak olyan kémiai folyamatot, amely a Vénusz esetén egyértelműen meg tudná magyarázni a talált foszfin mennyiségét.

A Mariner-10 űrszonda kontrasztjavított felvétele a Vénuszról. Jól látszik a bolygó vastag felhőzete.Fotó: NASA

A bejelentésre nem a földön kívüli élet felfedezéseként kell tekinteni, hanem mint egy nagyon hosszú tudományos folyamat kezdetére, amelynek a végén talán csak egy izgalmas kémiai vagy geokémiai folyamat felfedezése áll. Mindez több szempontból hasonlít a marsi metán 2003-as felfedezésére, ami egy azóta is megoldatlan tudományos vitát váltott ki. A metán marsi jelenléte szintén utalhat biológiai folyamatokra, és 2003-ban, a mostani felfedezéshez hasonlóan földi teleszkópokkal találták meg a Mars légkörében. Az azóta a bolygóra és bolygó körüli pályára küldött szondák azonban, ahogy arról korábban írtunk, csak tovább bonyolították a marsi metán rejtélyét, és még mindig nem tudni biztosan, hogy jelentős mennyiségben jelen van a bolygón.

Fontos azt is látni, hogy egy tudományos felfedezésnek nagyon sok kritériumnak meg kell felelnie ahhoz, hogy egyértelműen ki lehessen jelenteni: élet nyomaira bukkantak a Földön kívül. Jól mutatja ezt, hogy bármilyen életre utaló jelet is talál a 2021 elején Marsot érő Perseverance marsjáró, a szonda által gyűjtött mintákat vissza kell hozni a Földre, és itteni laboratóriumokban kell elemezni őket, mielőtt bármilyen szenzációs bejelentést lehetne tenni az egykori marsi élet lehetőségére vonatkozóan.

Bármi is lesz a mostani felfedezés utóélete, egyértelműen jó ötlet lenne újra űrszondákat küldeni a Vénusz légkörébe vagy felszínének közelébe, hogy kifinomult műszerekkel is meg tudják vizsgálni az ott zajló folyamatokat. Már csak azért is, mert egy másik viszonylag friss tanulmány alapján a bolygó vulkánjai ma is aktívak lehetnek, és hozzájárulhatnak a légköri kémiai folyamatok alakulásához. Az elszabadult üvegházhatás-folyamat tankönyvi példájának tartott, egykor talán óceánokkal rendelkező Vénusz múltjának behatóbb vizsgálata emellett fontos tanulságokkal szolgálhat az emberi tevékenység által okozott földi klímaváltozás elleni küzdelemhez is.

Hogyan találták meg a foszfint a Vénuszon?

A kutatók vizsgálataikat a Hawaii-szigeteken található James Clerk Maxwell teleszkóppal (JCMT) és az Atacama-sivatagaban lévő Atacamai Nagyméretű Milliméteres-Szubmilliméteres Hálózatnak (ALMA) nevezett rádióteleszkóp-rendszerrel végezték. Mindkettő az elektromágneses spektrum távoli infravörös és mikrohullámú tartományai között lévő, úgynevezett szubmilliméteres hullámhossz-tartományban dolgozik. Ez ideális hatalmas csillagközi molekulafelhőket felépítő kémiai anyagok és molekulák, valamint ezáltal csillagkeletkezési folyamatok vizsgálatára.

Foszfin molekulák a Vénusz légkörében.Illusztráció: MIT

A felfedezésben és az azt magyarázó lehetséges folyamatok kidolgozásában a Cardiffi Egyetem, a Manchesteri Egyetem és a Massachusettsi Műszaki Egyetem, az MIT kutatói vettek részt, köztük a már említett Clara Sousa-Silva, az MIT foszfinok vizsgálatára specializált kutatója.

A tanulmány társszerzője, Janusz Petkowski úgy látja, hogy legrosszabb esetben is arról van szó, hogy egy eddig kőzetbolygókon nem ismert kémiai folyamatot sikerült felfedezni:

„Ez vagy életet, vagy valamilyen fizikai vagy kémiai folyamatot jelent, amelynek esetében nem számítottunk arra, hogy kőzetbolygókon is végbemehet. Tényleg minden lehetséges kémiai lehetőséget végiggondoltunk, amely kőzetbolygókon foszfint állíthat elő. Ha ez nem életre utal, akkor a kőzetbolygókról való ismereteink erősen hiányosak." 

A szakemberek az első méréseket a JCMT teleszkóppal végezték, és hat hónapig vizsgálták az adatokat, hogy meggyőződjenek azok hitelességéről. Később az ALMA teleszkóprendszerrel megpróbálták megerősíteni a mérés eredményeit, ami sikerült is. Mindkét obszervatórium mérései foszfin jelenlétére utalnak a bolygó légkörében, méghozzá viszonylag nagy, közel 20 ppb (egy milliárdból egy molekula, parts per billion) koncentrációban. A tanulmány szerzői szerint az általuk feltételezett folyamatok a megfigyelt koncentráció csupán tízezredét képesek előállítani. Emellett a mérésekből úgy tűnik, hogy a foszfin-jel abban az 50-60 kilométerre a felszín felett lévő sávban jelenik meg, ahol elképzelhető lehet mikrobák jelenléte. Ez persze lehet, hogy csak véletlen egybeesés, mert felszínközeli kémiai folyamatok által termelt molekulák természetesen is eljuthatnának a légkör magasabb régióiba.

A hivatalos közlés előtt kiszivárgó hírre Lee Cronin, a Glasgow-i Egyetem komplex kémiai rendszerekkel foglalkozó professzora a Twitteren azt írta, hogy bár a foszfin a metánhoz és az oxigénhez hasonlóan utalhat az életre, ezek az anyagok az élet hiányában is létrejöhetnek.

Cronin emellett kifejtette: nem tartja elképzelhetetlennek, hogy a foszfin kémiai reakciók során keletkezik a Vénuszon, hiszen erre a bolygó savas légkörében elméletileg lenne is lehetőség. A kérdés csak az, hogy ezek a folyamatok képesek-e annyi foszfint előállítani, amennyit a kutatók megfigyelései kimutattak a Vénusz légkörében.

A tanulmány szerzői további méréseket szeretnének végezni, és a jövőben más, potenciálisan biológiai aktivitásra utaló gázokat és molekulákat keresnének a Vénusz légkörében. Addig is független kutatóknak kellene igazolni a mostani felfedezést, más módszerek felhasználásával. Az azonban nehezen hihető, hogy egy a légkörben vizsgálódó, fejlett műszerekkel felszerelt Vénusz-szonda megérkezéséig bármilyen tudományos konszenzus ki tudna alakulni a foszfin detekciója vagy a foszfint létrehozó folyamatok körül.

Élet a Vénusz légkörében?

Nem új elképzelés, hogy a Vénusz felső légköre elméletben otthont adhat szélsőséges körülmények elviselésére képes mikroorganizmusoknak – maga Carl Sagan ezt a lehetőséget már 1967-ben felvetette. Ellentétben a felszín pokoli, 467 fokos környezetével, 50-55 kilométer magasan, a troposzférában a földfelszínihez hasonló hőmérséklet és légnyomás uralkodik. A felhőzet azonban a benne nagy koncentrációban megtalálható kénsav miatt nem jelent ideális környezetet. Bár vannak olyan földi mikrobák, amelyek savas kémhatású környezetben is képesek megélni, ennek a képességnek is vannak határai.

Egyes kutatók elképzelése szerint így működhet a Vénusz légkörében egy hipotetikus bioszféra, amelyben a kénsavas eső a légkörben lejjebb szállítja a mikrobákat, ahol kiszáradnak, majd a felszálló áramlatok magasabbra repítik őket, ahol újra aktívvá válhatnak.Illusztráció: Seager et al. (2020)

Mindenesetre egy az Astrobiology folyóiratban megjelent augusztusi tanulmányban a kutatók felállítottak egy hipotézist arra, hogy miként működhet a Vénusz légkörében egy ellenálló mikrobákból álló bioszféra. Mint az a fenti illusztrációból is látszik, a légköri folyamatok a feltételezett mikrobákat alacsonyabban vagy magasabban fekvő rétegekbe szállítanák, ahol azoknak a körülményektől függően védettebb, passzív vagy anyagcserét folytató, aktív állapotot kellene felvenniük.

A mostani felfedezés mindenesetre újra felhívja a figyelmet arra, hogy mennyire fontos lenne a Földhöz sok szempontból hasonlító bolygószomszédunk alapos vizsgálata. A Vega–2 légköri ballonokat szállító szovjet űrszonda 1985-ös megérkezése óta egyetlen űreszköz sem járt a Vénusz légkörében. Az amerikai űrügynökség, a NASA hosszú idő után talán épp a következő években fogadhat el egy alacsony költségvetésű Vénusz-küldetést, amely talán választ adhat arra, mi is történik a bolygón.

Ha tetszik, amit csinálunk, ha te is fontosnak tartod, hogy magyar nyelven legyen egy okos és közérthető lap, ami nem a politikai barikádok csatazajáról tudósít, hanem a ránk váró – bátran mondjuk ki, ez az év is megmutatta, mennyire nem túlzás ez – civilizációs kihívásokkal foglalkozik, ami fel meri tenni a jövőnkkel kapcsolatos igazi kérdéseket, és meg is mutatja a modern tudomány válaszait mindezekre, nos ha ez szerinted is olyan égetően fontos, ahogy mi gondoljuk: heroikus munkát végző öt újságíróval, sok tucatnyi kutatóval és csak egy egészen kicsi kiadóval a hátunk mögött, akkor támogasd a munkánkat rendszeresen – számít a segítséged!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: