Megdöbbentő hír rengette meg a tudományos világot az utóbbi napokban, miszerint foszfint véltek felfedezni a Vénusz felsőbb légkörében – egy vegyületet, amely a Földön ipari és biológiai folyamatok végterméke. A Vénuszon talált foszfin mennyiségileg nem magyarázható kémiai és geológiai folyamatokkal jelenlegi tudásunk szerint, ezért a felfedezésért felelős nemzetközi kutatócsoport nem tartja kizárhatónak mikrobiális élet jelenlétét a Vénusz légkörében.
Puskás Dávid
Művészi ábrázolás a Vénusz légkörében felfedezett foszfin (PH3) molekulákról. Forrás: ESO
Ha ez valóban igaz, akkor lehetséges hogy megtaláltuk a földönkívüli élet első jeleit, mégpedig a kozmikus küszöbünkön! De lássuk előbb, miért is kéne szkeptikusok legyünk ezzel az elsőre nagyon izgalmasnak hangzó hírrel kapcsolatban.
A Vénuszt leginkább a pokoli jelzővel illetik, ugyanis a felszínén a hőmérséklet elérheti a 480 °C-ot, a légköri nyomás a földinek a 100-szorosa, az atmoszféra többnyire az üvegházhatású szén-dioxidból áll és a felhők 90%-ban kén-dioxid és kénsavösszetételűek. Aligha ideális hely bármilyen élet fenntartására.
A bolygó valaha sokkal jobban hasonlított a Földre, felszínét valószínűleg óceánok borították és a légköre is sokkal kellemesebb volt. Asztrobiológus fejjel még akár azt is feltételezhetnénk hogy az akkori Vénuszon kialakulhatott élet vagy esetleg átkerült mikrobiális formában meteoritokon keresztül a Földről (vagy fordítva). Ezt az időszakot viszont egy globális felmelegedés követte amikor a bolygó óceánja elpárolgott és üvegházhatású gázak dúsították fel a légkört. A felszínen kialakult mikrobiális élet így a légkörben magasabbra emelkedett, ahol elfogadhatóbb a nyomás és a hőmérséklet. Mindez persze csak erős spekuláció. Jelenleg a bolygó felszínét aktív vulkánok borítják és kénsav esők koptatják.
Művészi ábrázolás a vénuszi tájról, amelyet vulkánok és savas esők jellemeznek. Forrás: ESO
Lássuk, mégis milyen tényekre alapozhatjuk a vénuszi élet hipotézisét. Nemrég egy nemzetközi kutatócsoport, melyet a cardiff-i egyetem Jane Greaves nevű csillagásza vezetett, bejelentette hogy a Vénusz légkörében, a felszín fölött 50-60 kilométerrel foszfin jelenlétét mutatták ki. A méréseket először a Hawaiin található James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) segítségével végezték 2017-ben, majd megerősítették az ALMA (Atacama Large Millimeter Array) 45 rádiótávcsövét igénybe véve 2019-ben.
A foszfin egy foszfor- és három hidrogénatomból álló molekula (PH3), egy toxikus kellemetlen szagú gáz, mely a Földön főként ipari és biológiai származékként van jelen. Oxigénmentes környezetben élő mikróbák állítják elő, például egyesek, amelyek a pingvinek emésztőrendszerében élnek. A kutatócsoport Nature Astronomy-ban leközölt cikke alapján [1] a Vénusz felsőbb légköre egy milliárdból 20 foszfin molekulát tatartalmaz (20 ppb). Ez a szám kevésnek tűnhet, de ezt a mennyiséget jelenleg semmilyen kémiai vagy geológiai folyamattal nem vagyunk képesek megmagyarázni. Felvetődtek a vulkanizmus, villámlás vagy meteoritok által gerjesztett foszfinképződés ötletei, de mindent együttvéve ezek a folyamatok maximum 1000-szer kevesebb foszfint lennének képesek termelni az észlelt mennyiséghez képest. Hidrogéndús, nagy nyomású és magas hőmérsékletű közegekben létrejöhet foszfin nem-biológiai reakciók során, így található meg ez a vegyület a Jupiteren vagy a Szaturnuszon. A Vénusz felszíne viszont nem biztosítja az említett körülményeket.
A ábra a Vénusz valódi képére szerkesztett spektrumokat mutatja, melyeken a középső völgy a foszfin jelenlétét igazolja. A szürke vonal a JCMT által, míg a fehér az ALMAáltal észlelt spektrumot jelöli. Forrás: ESO
A kutatócsoport ezek alapján nem tartja kizárhatónak valamilyen életforma jelenlétét a vénuszi legkörben, hiszen már korábban is egyes kutatók úgy vélték, hogy a kőzetbolygókon levő foszfin az élet egyik biomarkere lehetne. Az egyik nagy probléma ezzel a hipotézissel kapcsolatban az, hogy a Vénuszon uralkodó szélsőséges körülmények között nagyon nehezen képzelhető el valami bakteriális élet, főként a légkör extrém savassága miatt. Úgynevezett extremofilbaktériumok talán képesek lennének alkalmazkodni ahhoz a környezethez, de ezekről az életformákról még a Földön is korlátozott a tudásunk. A kutatócsoport egyik tagja egy korábban publikált cikkében [2] leírja a hipotetikus mikroorganizmusok egyik lehetséges életciklusát, amely az alábbi ábrán található. A ciklus elején a kiszáradt, vegetatív állapotban levő spórák a felsőbb legköri rétegekbe kerülnek. Mikor a lakható, kisebb nyomású és alacsonyabb hőmérsékletű rétegbe érnek és folyadékcseppekbe kerülnek, metabolikusan aktívvá válnak. Később nőni és szaporodni kezdenek, majd a gravitáció hatására visszakerülnek az alsó rétegbe és a ciklus kezdődik elölről.
A vénuszi mikroorganizmusok hipotetikus életciklusának ábrázolása. Forrás: Seager et al. (2020) [2]
Az élet lehetősége viszont bármely hasonló, rejtélyes megfigyelésnél az utolsó magyarázat kéne legyen. Más kutatók sokkal valószínűbbnek tartják, hogy valami kémiai reakció eredménye a foszfin, olyan folyamaté, amelyet még nem ismerünk. Lehetséges, hogy a vénuszi extrém körülmények és savas közeg, egy általunk még nem ismert kémiához vezetnek. A nemrégiben felfedezett aktív vulkanizmust sem lehet teljesen kizárni a vegyület forrásaként, egyes kutatók véleménye szerint.
A kutatócsoport semmi esetre sem állítja hogy az élet direkt jeleit vélték felfedezni, csupán ez is egy lehetőség a sok ismeretlen közül. Pontosabb megfigyelésekhez helyi, in-situ vizsgálatok szükségesek a bolygó légkörében, amelyet űrszondával vagy légköri ballonnal lehetne kivitelezni. A NASA és más nemzetközi űrügynökségek így fontolóra vehetik, hogy milyen űrprogramokat indítsanak az újból népszerűvé vált Vénuszra.A jelenlegi tudásunk hiányosságát az is jelzi, hogy a Vénuszon található foszforról csak egyetlen űrszonda végzett kezdetleges méréseket, mégpedig az 1985-ben indított Szovjet Vega 2.
A Naprendszerben egyébként szintén nem tartják kizártnak a mikrobiális élet jelenlétét a Marson, vagy a jég borította Europán (Jupiter holdja) és Enceladuson (Szaturnusz holdja). Izgalmas idők várnak az emberiségre, hiszen még Földünk óceánjainak a fenekén található élővilágot sem térképeztük fel, csak nagyon kis mértékben, nem beszélve a kozmikus szomszédságunkban bujkáló rejtélyekről.
Művészi ábrázolás a sűrű légkörrel borított Vénuszról. Forrás: ESO
Hivatkozások
[1] Greaves, J.S., Richards, A.M.S., Bains, W. et al. Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Nature Astronomy (2020). https://doi.org/10.1038/s41550-020-1174-4
[2] Seager, S. et al. The Venusian Lower Atmosphere Hazeas a Depot for Desiccated Microbial Life:A Proposed Life Cycle for Persistenceof the Venusian Aerial Biosphere.Astrobiology. Online ahead of print (2020). http://doi.org/10.1089/ast.2020.2244