En sammansatt bild av planeten Venus sett av den japanska sonden Akatsuki. Molnen i Venus kan ha miljöförhållanden som bidrar till mikrobiellt liv. Upphovsman:Japan Aerospace Exploration Agency
I jakten på utomjordiskt liv, forskare har vänt på alla möjliga stenar.
Mars, till exempel, har geologiska egenskaper som tyder på att det en gång hade - och fortfarande har - flytande vatten under ytan, en nästan säker förutsättning för livet. Forskare har också tittat på Saturns månar Titan och Enceladus samt Jupiters månar Europa, Ganymede och Callisto som möjliga tillflyktsorter för livet i haven under deras iskalla skorpor.
Nu, dock, forskare dammar av en gammal idé som lovar en ny utsikt i jakten på liv bortom jorden:Venus moln.
I en artikel publicerad online idag (30 mars, 2018) i tidningen Astrobiologi , ett internationellt team av forskare som leds av planetforskaren Sanjay Limaye från University of Wisconsin – Madisons rymdvetenskapliga och tekniska center lägger fram ett fall för Venus atmosfär som en möjlig nisch för utomjordiskt mikrobiellt liv.
"Venus har haft gott om tid att utveckla livet på egen hand, "förklarar Limaye, noterar att vissa modeller tyder på att Venus en gång hade ett beboeligt klimat med flytande vatten på ytan så länge som 2 miljarder år. "Det är mycket längre än man tror har inträffat på Mars."
På jorden, markbundna mikroorganismer - mestadels bakterier - kan svepas ut i atmosfären, där de har hittats levande på så höga höjder som 41 kilometer (25 miles) av forskare som använder specialutrustade ballonger, enligt studie medförfattare David J. Smith från NASA:s Ames Research Center.
Det finns också en växande katalog av mikrober som är kända för att leva otroligt hårda miljöer på vår planet, inklusive de varma källorna i Yellowstone, djuphavs hydrotermiska ventiler, det giftiga slammet i förorenade områden, och i sura sjöar över hela världen.
"På jorden, vi vet att livet kan frodas under mycket sura förhållanden, kan livnära sig på koldioxid, och producerar svavelsyra, "säger Rakesh Mogul, professor i biologisk kemi vid California State Polytechnic University, Pomona, och en medförfattare till det nya papperet. Han noterar att det grumliga, högreflekterande och sur atmosfär i Venus består mestadels av koldioxid och vattendroppar som innehåller svavelsyra.
Venus moln bosattes först i 1967 av den kända biofysikern Harold Morowitz och den berömda astronomen Carl Sagan. Årtionden senare, planetforskarna David Grinspoon, Mark Bullock och deras kollegor utökade idén.
Stödjer tanken att Venus atmosfär kan vara en trolig nisch för livet, en rad rymdsonder till planeten som lanserades mellan 1962 och 1978 visade att temperatur- och tryckförhållandena i de nedre och mellersta delarna av den venusiska atmosfären - höjder mellan 40 och 60 kilometer (25–27 miles) - inte skulle utesluta mikrobiellt liv. Ytförhållandena på planeten, dock, är kända för att vara ogästvänliga, med temperaturer som höjer sig över 450 grader Celsius (860 grader Fahrenheit).
Limaye, som bedriver sin forskning som en NASA -deltagande forskare i Japan Aerospace Exploration Agency:s Akatsuki -uppdrag till Venus, var ivrig att återkomma till tanken på att utforska planetens atmosfär efter ett slumpmässigt möte på en lärarverkstad med pappersmedförfattare Grzegorz Słowik från Polens universitet i Zielona Góra. Slowik gjorde honom medveten om bakterier på jorden med ljusabsorberande egenskaper som liknar de för oidentifierade partiklar som utgör oförklarliga mörka fläckar som observerats i Venus moln. Spektroskopiska observationer, särskilt i ultraviolett, visar att de mörka fläckarna består av koncentrerad svavelsyra och andra okända ljusabsorberande partiklar.
En Venus atmosfärisk manövrerbar plattform, eller VAMP. Flygplanet, som skulle flyga som ett plan och flyta som en skymning, kan hjälpa till att utforska Venus atmosfär, som har temperatur- och tryckförhållanden som inte utesluter möjligheten till mikrobiellt liv. Upphovsman:Northrop Grumman
De mörka fläckarna har varit ett mysterium sedan de först observerades av markbaserade teleskop för nästan ett sekel sedan, säger Limaye. De studerades mer detaljerat av efterföljande sonder till planeten.
"Venus visar lite episodiskt mörker, svavelhaltiga fläckar, med kontraster upp till 30–40 procent i ultraviolett, och dämpas i längre våglängder. Dessa lappar kvarstår i dagar, ändrar form och kontraster kontinuerligt och verkar vara skalberoende, säger Limaye.
Partiklarna som utgör de mörka fläckarna har nästan samma dimensioner som vissa bakterier på jorden, även om de instrument som hittills har samplat Venus atmosfär inte kan skilja på material av organisk eller oorganisk natur.
Fläckarna kan vara något som liknar algblomningarna som förekommer rutinmässigt i sjöarna och oceanerna på jorden, enligt Limaye och Mogul - bara dessa skulle behöva upprätthållas i den venusiska atmosfären.
Limaye, som har tillbringat sin karriär med att studera planetariska atmosfärer, inspirerades vidare till att återkomma till tanken om mikrobiellt liv i Venus moln genom ett besök i Tso Kar, en saltsjö på hög höjd i norra Indien där han observerade den pulverformiga återstoden av svavelbindande bakterier koncentrerade på sönderfallande gräs vid sjöns kant som flöt ut i atmosfären.
Limaye noterar, dock, att en del av ekvationen som inte är känd är när Venus flytande vatten avdunstat - omfattande lavaströmmar under de senaste miljarder åren har antagligen antingen förstört eller täckt över planetens tidigare markhistoria.
I jakten på utomjordiskt liv, andra planetariska atmosfärer än jordens förblir i stort sett outforskade.
En möjlighet för provtagning av Venus moln, säger Limaye, finns på ritbordet:VAMP, eller Venus Atmosfärisk manövrerbar plattform, ett hantverk som flyger som ett plan men flyter som en skymning och kan stanna uppe i planetens molnskikt i upp till ett år och samla in data och prover.
En sådan plattform kan innehålla instrument som Raman Lidar, meteorologiska och kemiska sensorer, och spektrometrar, säger Limaye. Det kan också ha en typ av mikroskop som kan identifiera levande mikroorganismer.
"Att verkligen veta, vi måste gå dit och prova molnen, "säger Mogul." Venus kan bli ett spännande nytt kapitel inom astrobiologiutforskning. "
Wisconsin-forskaren och hans kollegor är fortfarande hoppfulla om att ett sådant kapitel kan öppnas eftersom det pågår diskussioner om eventuellt NASA-deltagande i Rysslands Roscosmos Venera-D-uppdrag, nu planerad till slutet av 2020 -talet. Nuvarande planer för Venera-D kan inkludera en orbiter, en landare och en NASA-bidragit ytstation och manövrerbar flygplattform.