In de zoektocht naar leven buiten de aarde hebben wetenschappers een aantal zeer interessante mogelijkheden en aanwijzingen gevonden. Op Mars zijn er momenteel acht functionerende robotmissies aan de oppervlakte van of in een baan die de mogelijkheid onderzoeken van het verleden (en mogelijk het huidige) microbiële leven. Er zijn ook meerdere missies gepland om manen zoals Titan, Europa en Enceladus te verkennen op tekenen van methanogeen of extreem leven.
Maar hoe zit het met de dichtstbijzijnde naburige planeet van de aarde, Venus? Hoewel de omstandigheden op het oppervlak veel te vijandig zijn voor het leven zoals we het kennen, zijn er mensen die denken dat het in zijn atmosfeer zou kunnen bestaan. In een nieuwe studie heeft een team van internationale onderzoekers de mogelijkheid onderzocht dat microbieel leven te vinden is in de wolkentoppen van Venus. Deze studie kan een blijvend mysterie over de atmosfeer van Venus beantwoorden en leiden tot toekomstige missies naar de 'zusterplaneet' van de aarde.
De studie, getiteld "Venus’ Spectral Signatures and the Potential for Life in the Clouds ", verscheen onlangs in het tijdschrift Astrobiologie. De studie werd geleid door Sanjay Limaye van het Space Science and Engineering Center van de University of Wisconsin-Madison en omvatte leden van NASA's Ames Research Center, NASA's Jet Propulsion Laboratory, California State Polytechnic University, het Birbal Sahni Institute of Palaeosciences en de University of Zielona Góra.
Omwille van hun studie overwoog het team de aanwezigheid van UV-contrasten in de bovenste atmosfeer van Venus. Deze donkere plekken zijn een mysterie sinds ze bijna een eeuw geleden voor het eerst werden waargenomen door telescopen op de grond. Sindsdien hebben wetenschappers geleerd dat ze bestaan uit geconcentreerd zwavelzuur en andere onbekende lichtabsorberende deeltjes, die volgens het team het microbiële leven zouden kunnen zijn.
Zoals Limaye aangaf in een recente persverklaring van de University of Wisconsin-Madison:
“Venus vertoont enkele episodische donkere, zwavelrijke plekken, met contrasten tot 30 - 40 procent in het ultraviolet en gedempt in langere golflengten. Deze patches blijven dagenlang bestaan, veranderen voortdurend van vorm en contrast en lijken schaalafhankelijk te zijn. ”
Om de mogelijkheid te illustreren dat deze strepen het resultaat zijn van microbieel leven, overwoog het team of extreme bacteriën al dan niet zouden kunnen overleven in de wolkentoppen van Venus. Van de lagere wolkentoppen van Venus (47,5 tot 50,5 km boven het oppervlak) is bijvoorbeeld bekend dat ze gematigde temperatuuromstandigheden (~ 60 ° C; 140 ° F) en drukomstandigheden hebben die vergelijkbaar zijn met die van de aarde op zeeniveau (101.325) kPa).
Dit is veel gastvrijer dan de omstandigheden aan de oppervlakte, waar de temperatuur 737 K (462 C; 860 F) bereikt en de atmosferische druk 9200 kPa is (92 keer die van de aarde op zeeniveau). Bovendien hebben ze overwogen hoe bacteriën op aarde zijn gevonden op hoogten van wel 41 km (25 mijl). Bovendien zijn er veel gevallen waarin extreme bacteriën hier op aarde kunnen overleven in een zure omgeving.
Zoals Rakesh Mogul, hoogleraar biologische chemie aan de California State Polytechnic University en medeauteur van het onderzoek, aangaf: 'Op aarde weten we dat het leven kan gedijen onder zeer zure omstandigheden, zich kan voeden met koolstofdioxide en zwavelzuur kan produceren . ' Dit komt overeen met de aanwezigheid van zwavelzuuraërosolen ter grootte van een micron in de bovenste atmosfeer van Venus, wat een metabool bijproduct zou kunnen zijn.
Daarnaast merkte het team ook op dat volgens sommige modellen Venus gedurende twee miljard jaar een bewoonbaar klimaat had met vloeibaar water op het oppervlak - wat veel langer is dan wat naar men denkt op Mars heeft plaatsgevonden. Kortom, ze speculeren dat het leven op het oppervlak van Venus zou kunnen zijn geëvolueerd en in de atmosfeer is meegesleurd, waar het overleefde toen de planeet zijn weggelopen broeikaseffect ervoer.
Deze studie bouwt voort op een voorstel dat oorspronkelijk werd gedaan door Harold Morowitz en de beroemde astronoom Carl Sagan in 1967 en dat werd onderzocht door een reeks sondes die tussen 1962 en 1978 naar Venus werden gestuurd. Hoewel deze missies erop wezen dat oppervlaktecondities op Venus de mogelijkheid van leven uitsluiten , merkten ze ook op dat de omstandigheden in de lagere en middelste delen van de atmosfeer van Venus - 40 tot 60 km (25 - 27 mijl) hoogte - de mogelijkheid van microbieel leven niet uitsluiten.
Al jaren herleeft Limaye het idee om de atmosfeer van Venus te verkennen op tekenen van leven. De inspiratie kwam deels van een toevallige ontmoeting in een lerarenworkshop met Grzegorz Slowik - van de Universiteit van Zielona Góra in Polen en een co-auteur van de studie - die hem vertelde hoe bacteriën op aarde lichtabsorberende eigenschappen hebben vergelijkbaar met de deeltjes die de donkere plekken vormen die worden waargenomen in de wolken van Venus.
Hoewel geen enkele sonde die de atmosfeer van Venus heeft bemonsterd, onderscheid kan maken tussen organische en anorganische deeltjes, hebben degenen die de donkere plekken van Venus vormen, vergelijkbare afmetingen als sommige bacteriën op aarde. Volgens Limaye en Mogul zouden deze plekken daarom vergelijkbaar kunnen zijn met algenbloei op aarde, bestaande uit bacteriën die de koolstofdioxide in de atmosfeer van Venus metaboliseren en aerosolen van zwavelzuur produceren.
In de komende jaren kan de atmosfeer van Venus worden onderzocht op tekenen van microbieel leven door een lichter dan vliegtuig. Een mogelijkheid is het Venus Aerial Mobil Platform (VAMP), een concept dat momenteel wordt onderzocht door Northrop Grumman (hierboven weergegeven). Net zoals lichter-dan-luchtconcepten worden ontwikkeld om Titan te verkennen, zou dit voertuig rondzweven en rondvliegen in de atmosfeer van Venus en de wolkentoppen doorzoeken op biosignaturen.
Een andere mogelijkheid is de mogelijke deelname van NASA aan de Russische Venera-D-missie, die momenteel gepland is om Venus eind 2020 te verkennen. Deze missie zou bestaan uit een Russische orbiter en lander om de atmosfeer en het oppervlak van Venus te verkennen, terwijl NASA een bovenstation en een wendbaar hoogwerker zou bijdragen.
Een ander mysterie dat een dergelijke missie zou kunnen onderzoeken, wat direct van invloed is op het al dan niet bestaan van leven op Venus, is wanneer het vloeibare water van Venus verdampte. In de afgelopen miljard jaar of zo hebben de uitgestrekte lavastromen die het oppervlak bedekken het bewijs van de vroege geschiedenis van de planeet vernietigd of bedekt. Door de wolken van Venus te bemonsteren, konden wetenschappers bepalen wanneer al het vloeibare water van de planeet was verdwenen, wat het weggelopen broeikaseffect veroorzaakte dat het in een helachtig landschap veranderde.
NASA onderzoekt momenteel andere concepten om de vijandige oppervlakte en atmosfeer van Venus te verkennen, waaronder een analoge robot en een lander die een Sterling-motor zou gebruiken om de atmosfeer van Venus in een krachtbron te veranderen. En met voldoende tijd en middelen kunnen we zelfs gaan overwegen om drijvende steden in de atmosfeer van Venus te bouwen, compleet met onderzoeksfaciliteiten.
