Ny dataanalys har funnit att solljuset som filtrerar genom Venus moln kan stödja jordliknande fotosyntes i molnskikten och att kemiska förhållanden potentiellt är mottagliga för tillväxt av mikroorganismer.

Biokemiprofessor Rakesh Mogul är huvudförfattaren till studien, Potential för fototrofi i Venus moln, publicerades online den här veckan i specialnumret för oktober 2021 av Astrobiologi , fokuserade på den möjliga lämpligheten hos Venus moln för mikrobiellt liv, och begränsningar som kan förbjuda liv.

Enligt Mogul och hans team, som inkluderar Michael Pasillas ('21, FRÖKEN.), fotosyntes kan ske dygnet runt i Venus moln med de mellersta och nedre molnen som tar emot solenergi som liknar jordens yta. Ungefär som på jorden, hypotetiska fototrofer i Venus moln skulle ha tillgång till solenergi under dagen.

I en fascinerande twist, teamet fann att fotosyntesen kan fortsätta hela natten på grund av termisk eller infraröd energi som kommer från ytan och atmosfären. I denna livsmiljö, ljusenergi skulle vara tillgänglig från både ovan och under molnen, vilket skulle kunna ge fotosyntetiska mikroorganismer stora möjligheter att diversifiera sig över molnskikten. Både sol- och värmestrålningen i Venus moln har våglängder av ljus som kan absorberas av de fotosyntetiska pigmenten som finns på jorden.

Studien fann också att efter att ha filtrerat genom den venusiska atmosfären, spridning och absorption skrubbar solljuset från mycket av den ultravioletta strålningen (UV) som är skadlig för livet, ger en fördel som jordens ozonskikt.

Yeon Joo Lee, en medförfattare till studien, använde en strålningsöverföringsmodell för att visa att dagens mellersta och nedre molnskikt ovanför Venus får betydligt mindre UV, 80–90 % mindre flöde i UV-A jämfört med jordens yta, och är i huvudsak uttömda på strålning i UV-B och UV-C, som representerar de mest skadliga komponenterna i UV.

För att mäta nattens fotosyntetiska potential via Venus termiska energi, Mogul och hans team jämförde fotonflödena som stiger från Venus varma atmosfär och yta med fotonflödena som uppmätts inom fototrofa livsmiljöer med svagt ljus på jorden - hydrotermiska öppningar i East Pacific Rise, där geotermiska utsläpp rapporteras stödja fototrofi på djup av 2400 meter, och Svarta havet, där soldrivna fototrofer finns på 120 meters djup. Dessa jämförelser visade att fotonflöden från Venus atmosfär och yta överstiger de flöden som uppmätts i dessa fototrofa miljöer med svagt ljus på jorden.

Medan en färsk rapport av Hallsworth et al. 2021, drog slutsatsen att Venus moln var för torra för att stödja liv på jorden, Mogul och hans team fann att de kemiska förhållandena i Venus moln delvis kunde bestå av neutraliserade former av svavelsyra, såsom ammoniumbisulfat. Dessa kemiska förhållanden skulle uppvisa dramatiskt högre vattenaktiviteter jämfört med Hallsworths beräkningar och mycket lägre surheter jämfört med nuvarande modeller för Venus.

"Vår studie ger påtagligt stöd för potentialen för fototrofi och/eller kemotrofi av mikroorganismer i Venus moln, " sade Mogul. "Surhets- och vattenaktivitetsnivåerna faller potentiellt inom ett acceptabelt intervall för mikrobiell tillväxt på jorden, medan den konstanta belysningen med begränsad UV tyder på att Venus moln kan vara gästvänliga för livet. Vi tror att Venus moln skulle vara ett bra mål för beboelighet eller livsupptäckningsuppdrag, som de som för närvarande är planerade för Mars och Europa."