En radarmosaikbild av Venus. Kredit:NASA.gov
Den 14 september 2020, en ny planet lades till på listan över potentiellt beboeliga världar i solsystemet:Venus.
fosfin, en giftig gas som består av en fosfor och tre väteatomer (PH₃), produceras vanligtvis av organiska livsformer men annars svåra att göra på steniga planeter, upptäcktes i det mellersta lagret av Venus atmosfär. Detta väcker den lockande möjligheten att något är levande på vår planetariska granne. Med denna upptäckt, Venus ansluter sig till Mars och de iskalla månarna Enceladus och Europa bland planetariska kroppar där liv en gång kan ha funnits, eller kanske till och med gör det än idag.
Jag är en planetarisk forskare och något av en Venus-evangelikal. Denna upptäckt är en av de mest spännande som gjorts om Venus på mycket länge – och öppnar upp en ny uppsättning möjligheter för ytterligare utforskning i jakt på liv i solsystemet.
Atmosfäriska mysterier
Först, det är viktigt att påpeka att denna upptäckt inte betyder att astronomer har hittat främmande liv i Venus moln. Långt ifrån, faktiskt.
Även om upptäcktsteamet identifierade fosfin vid Venus med två olika teleskop, hjälper till att bekräfta den första upptäckten, fosfingas kan härröra från flera processer som inte är relaterade till liv, som blixtar, meteornedslag eller till och med vulkanisk aktivitet.
Venus som ses i infrarött av den japanska rymdfarkosten Akatsuki. De varma färgerna kommer från den varma lägre atmosfären som lyser genom de kallare molnskikten ovanför. Kredit:JAXA/ISAS/DARTS/Damia Bouic. JAXA/ISAS/DART/Damia Bouic
Dock, mängden fosfin som detekteras i de venusiska molnen verkar vara mycket större än vad dessa processer kan generera, vilket gör att teamet kan utesluta många oorganiska möjligheter. Men vår förståelse för kemin i Venus atmosfär är mycket bristfällig:Endast en handfull uppdrag har störtat genom det ogästvänliga, koldioxiddominerad atmosfär för att ta prover bland det globala lagret av svavelsyramoln.
Så vi planetforskare ställs inför två möjligheter:Antingen finns det något slags liv i Venusmolnen, genererar fosfin, eller så utspelar sig oförklarad och oväntad kemi där. Hur tar vi reda på vilken det är?
Först och främst, vi behöver mer information om förekomsten av PH₃ i Venus atmosfär, och vi kan lära oss något om detta från jorden. Precis som upptäcktsteamet gjorde, befintliga teleskop som kan detektera fosfin runt Venus kan användas för uppföljande observationer, för att både definitivt bekräfta det ursprungliga fyndet och ta reda på om mängden PH₃ i atmosfären förändras med tiden. Parallellt, det finns nu en enorm möjlighet att utföra laboratoriearbete för att bättre förstå vilka typer av kemiska reaktioner som kan vara möjliga på Venus – för vilket vi har mycket begränsad information för närvarande.
En modell av den sovjetiska rymdfarkosten Vega 1 vid Udvar-Hazy Center, Dulles internationella flygplats. Vega 1 bar en ballong till Venus på väg för att besöka Halleys komet 1985. Kredit:Daderot
Återigen till brottet
Men mätningar på och från jorden kan bara ta oss så långt. För att verkligen komma till hjärtat av detta mysterium, vi måste gå tillbaka till Venus. Rymdfarkoster utrustade med spektrometrar som kan detektera fosfin från omloppsbana skulle kunna skickas till den andra planeten med det uttryckliga syftet att karakterisera var, och hur mycket, av denna gas finns där. Eftersom rymdfarkoster kan överleva i många år i Venus omloppsbana, vi kunde få kontinuerliga observationer med en dedikerad omloppsbana under en mycket längre period än med teleskop på jorden.
Men inte ens omloppsdata kan berätta hela historien. För att få full koll på vad som händer på Venus, vi måste faktiskt komma in i atmosfären. Och det är där flygplattformar kommer in. Kan fungera ovanför mycket av det sura molnlagret – där temperaturen och trycket är nästan jordliknande – i potentiellt månader åt gången, ballonger eller flygande vingar kunde göra detaljerade mätningar av atmosfärens sammansättning där. Dessa farkoster kunde till och med bära de typer av instrument som utvecklas för att leta efter liv på Europa. Vid det tillfället, mänskligheten kanske äntligen kan definitivt avgöra om vi delar vårt solsystem med venusiskt liv.
Ett koncept för en plattform på Venus. Två sammankopplade ballonger kan turas om att blåsa upp, låter ballongen kontrollera höjden på vilken den flyter. Ett instrumentpaket skulle då hänga under ballongerna. Kredit:NASA/JPL-Caltech
En ny gryning för Venus-utforskning?
Trettioen år har gått sedan USA senast skickade ett dedikerat uppdrag till Venus. Det kan snart ändras eftersom NASA överväger att två av fyra uppdrag i slutet av 2020-talet riktar sig mot Venus. Ett, kallas VERITAS, skulle bära en kraftfull radar för att titta genom de tjocka molnen och returnera oöverträffade högupplösta bilder av ytan. Den andra, DAVINCI+, skulle störta genom atmosfären, provtagning av luften när den gick ner, kanske till och med kunna sniffa eventuellt närvarande fosfin. NASA planerar att välja ut minst ett uppdrag i april 2021.
Jag har argumenterat tidigare för att återvända till Venus, och kommer att fortsätta med det. Även utan denna senaste vetenskapliga upptäckt, Venus är ett övertygande utforskningsmål, med lockande bevis för att planeten en gång hade hav och kanske till och med led ett helvetes öde i händerna på sina egna vulkanutbrott.
Men med upptäckten av en potentiell biomarkör i Venus atmosfär, vi har nu ännu en viktig anledning att återvända till världen forntida grekiska astronomer som heter Fosfor – ett namn på Venus som, det visar sig, är underbart förutseende.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.