Frågan om livet på Venus, av alla ställen, är tillräckligt intressant för att ett team av amerikanska och ryska forskare som arbetar med ett förslag om ett nytt uppdrag till den andra planeten-vid namn Venera-D-överväger att inkludera sökandet efter liv i sina uppdragsmål.

Om allt går som planerat, ett obemannat flygfordon kan en dag kryssa tjockt, svavelsyramoln i Venus för att avgöra om mörka ränder som verkar absorbera ultraviolett strålning kan vara bevis på mikrobiellt liv.

Venus har länge varit i fokus för rysk planetvetenskap, som har det stolta arvet från de rekordstora Venera-rymdsonderna som landade på den venusiska ytan i slutet av 1970-talet och början av 1980-talet. Med många frågor kvar som obesvarade, Roscosmos och NASA:s gemensamma uppdrag, om godkänt, skulle se en orbiter sjösätta mot Venus 2025 i syfte att göra fjärranalysobservationer av planeten och dess atmosfär; distribuera en landare på ytan; och söka efter framtida landningsplatser.

Bland flera möjliga tillägg till uppdraget finns en liten sub-orbiter för att studera Venus magnetosfär, och antingen en ballong eller ett obemannat flygfordon (UAV) som mäter atmosfären under en lång tid.

Skulle UAV godkännas, dess främsta mål skulle vara att ta meteorologiska mätningar för att avgöra varför atmosfären roterar så snabbt i förhållande till ytan, ett fenomen som kallas superrotation. Denna snabba rotation upptäcktes på 1960 -talet av astronomer som följde rörelsen av de mörka strimmorna i atmosfären. Förvirrande, astronomer vet inte ursprunget och sammansättningen av dessa mörka strimmor, de förstår inte heller varför strimmorna inte har blandat sig med resten av atmosfären och varför de absorberar ultraviolett ljus.

"Det här är frågor som inte har undersökts fullt ut än och jag skriker så högt jag kan och säger att vi måste utforska dem, "säger Sanjay Limaye, en atmosfärisk forskare från University of Wisconsin, Madison och en tidigare ordförande för NASA:s Venus Exploration Analysis Group (VEXAG).

Enligt Limaye, UV -absorberarens beskaffenhet är helt okänd. Det kan vara partiklar blandade i molnen, eller ett ämne som har lösts upp med dropparna av svavelsyra, eller kanske kristallint i naturen, som is. Järnklorid har föreslagits, men det finns ingen bekräftad mekanism som kan ta upp partiklar av järnklorid 50 till 60 kilometer över ytan, särskilt som vindar nära ytan bara blåser svagt genom den täta nedre atmosfären.

Livet i molnen

En mer spännande förklaring till de mörka strimmorna är att de är bevis på mikrobiellt liv. "Det är en möjlighet vi inte kan förbise, "säger Limaye, som är medlem i Venera-D science definition-teamet.

Att hitta liv på hög höjd i atmosfären på en planet skulle vara meningsfullt. Trots allt, mikrober har hittats på liknande höjder i jordens atmosfär. Utmaningen för livet på Venus är planetens extrema temperatur. Ytan, vid 462º C (864º F), är tillräckligt varm för att smälta bly, och yttrycket på 92 bar motsvarar att vara nästan en kilometer under vatten.

Dock, i en region som börjar omkring 50 kilometer i höjd och sträcker sig ett dussin kilometer utåt är en söt plats där temperaturen varierar mellan 30ºC och 70ºC (86ºF till 158ºF) och trycket liknar jordens yta. Livet kan eventuellt överleva i den här zonen där den mörkstrimmiga UV-absorbatorn finns.

Intressant nog, svavelsyradropparna i molnen är inte nödvändigtvis ett stopp för livet. Tidigare Venera -uppdrag detekterade långsträckta partiklar i det nedre molnskiktet som är cirka en mikron långa, ungefär bredden på en liten bakterie. Dessa partiklar kan beläggas i ringformade polymerer med åtta svavelatomer, kallade S8 -molekyler, som är kända för att finnas i Venus moln och som är ogenomträngliga för svavelsyrans frätande effekter. Vidare, S8 absorberar ultraviolett ljus, återstrålar den i synliga våglängder. Om partiklarna är mikrober, de kunde ha belagda sig i S8, gör dem resistenta mot de frätande effekterna av svavelsyra. Det har till och med postulerats att S8 existerar som ett resultat av mikrobiell aktivitet. Är detta då nyckeln till livet på Venus?

"Jag kan inte säga att det finns mikrobiellt liv i Venus moln, "säger Limaye." Men det betyder inte att den inte finns där heller. Det enda sättet att lära sig är att gå dit och prova atmosfären. "

Powered Flight

Den ursprungliga ryska planen för Venera-D innehöll ballonger som patrullerade atmosfären, men ballonger är inte särskilt manövrerbara och skulle inte nödvändigtvis kunna nå regionerna med de mörka strimmorna. En soldriven UAV skulle ha en mycket bättre chans.

"Tanken är att med ett tillräckligt stort vingspänne kan du generera tillräckligt med kraft och faktiskt flyga genom Venus atmosfär, med elektriska drivmedel, väldigt länge, säger Limaye.

Sjunker hypersoniskt till atmosfären efter att ha lossnat från orbitern, UAV skulle fyllas med väte eller heliumgas, hålla den flytande på en nominell flytande höjd av 50 kilometer, låta den glida genom molnen medan den rör sig genom natthalvkulan. Vid dagsljus, de soldrivna drivrutinerna skulle sparka in och höja fartygets höjd till cirka 60 kilometer.

Under tre till fyra dagar, fartyget kan röra sig runt planeten längs den övre atmosfärens superrotation, 'det konstiga fenomenet där atmosfären verkar vara kopplad från den fasta planeten och roterar mycket snabbare. UAV skulle därför kunna utforska molnen på olika höjder, rör sig från luftmassa till luftmassa, från områden med UV -absorberare till regioner utan dem, provtagning och mätning av atmosfärens sammansättning.

Flygföretaget Northrop Grumman har redan oberoende utvecklat ett koncept för en venusisk UAV, kallad VAMP (Venus Atmospheric Maneuverable Platform), som skulle ha en gigantisk 55-meters vingspänning och vara utformad för att fungera i atmosfären i minst ett år.

'D' i Venera-D:s namn står för "dolgozhivushaya, "vilket på ryska betyder" långlivat. "Detta hänvisade ursprungligen till förhoppningarna om att hålla en landare operativ på ytan i dagar eller veckor, även om de förtryckande förhållandena på ytan innebär att det mest realistiskt det mesta som någon landare kunde överleva är bara timmar. Istället, UAV, ständigt kretsar runt Venus, skulle ta manteln att vara långlivad.

Den slutliga rapporten som beskriver vetenskapsmålen för Venera-D-uppdraget kommer att lämnas till Roscosmos och NASA i slutet av januari 2017, då måste de två rymdorganisationerna avgöra om de kommer att samarbeta om uppdraget. Ett svar förväntas tidigast tidigt i slutet av 2017.

Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av NASA:s Astrobiology Magazine. Utforska jorden och mer på www.astrobio.net.