Kredit:CC0 Public Domain
Det ovanliga beteendet hos svavel i Venus atmosfär kan inte förklaras av en "luftlig" form av utomjordiskt liv, enligt en ny studie.
Forskare från University of Cambridge använde en kombination av biokemi och atmosfärisk kemi för att testa hypotesen "livet i molnen", som astronomer har spekulerat om i årtionden, och fann att livet inte kan förklara sammansättningen av den venusiska atmosfären.
Varje livsform i tillräckligt överflöd förväntas lämna kemiska fingeravtryck på en planets atmosfär eftersom den konsumerar mat och driver ut avfall. Cambridgeforskarna hittade dock inga bevis för dessa fingeravtryck på Venus.
Även om Venus saknar liv, säger forskarna att deras resultat rapporteras i tidskriften Nature Communications , kan vara användbar för att studera atmosfären på liknande planeter i hela galaxen, och den eventuella upptäckten av liv utanför vårt solsystem.
"Vi har ägnat de senaste två åren åt att försöka förklara den konstiga svavelkemin vi ser i Venus moln", säger medförfattaren Dr. Paul Rimmer från Cambridges institution för geovetenskaper. "Livet är ganska bra på konstig kemi, så vi har studerat om det finns ett sätt att göra livet till en potentiell förklaring till det vi ser."
Forskarna använde en kombination av atmosfäriska och biokemiska modeller för att studera de kemiska reaktioner som förväntas inträffa, givet de kända källorna till kemisk energi i Venus atmosfär.
"Vi tittade på den svavelbaserade "maten" som finns tillgänglig i den venusiska atmosfären - det är inte något du eller jag skulle vilja äta, men det är den huvudsakliga tillgängliga energikällan", säger Sean Jordan från Cambridges Institute of Astronomy, tidningens första författare. "Om den maten konsumeras av livet borde vi se bevis på det genom att specifika kemikalier går förlorade och samlas i atmosfären."
Modellerna tittade på en speciell egenskap hos den venusiska atmosfären – överflödet av svaveldioxid (SO2 ). På jorden, de flesta SO2 i atmosfären kommer från vulkaniska utsläpp. På Venus finns det höga nivåer av SO2 lägre i molnen, men på något sätt "sugs den ut" ur atmosfären på högre höjder.
"Om liv är närvarande, måste det påverka atmosfärens kemi", säger medförfattaren Dr Oliver Shorttle från Cambridges institution för geovetenskaper och Institute of Astronomy. "Kan livet vara anledningen till att SO2 minskar nivåerna på Venus så mycket?"
Modellerna, utvecklade av Jordan, inkluderar en lista över metaboliska reaktioner som livsformerna skulle utföra för att få sin "mat" och avfallsbiprodukterna. Forskarna körde modellen för att se om minskningen av SO2 nivåerna kan förklaras av dessa metabola reaktioner.
De fann att de metaboliska reaktionerna kan resultera i en minskning av SO2 nivåer, men bara genom att producera andra molekyler i mycket stora mängder som inte syns. Resultaten satte en hård gräns för hur mycket liv som skulle kunna existera på Venus utan att blåsa isär vår förståelse av hur kemiska reaktioner fungerar i planetariska atmosfärer.
"Om livet var ansvarigt för SO2 nivåer vi ser på Venus, skulle det också bryta allt vi vet om Venus atmosfäriska kemi," sa Jordan. "Vi ville att livet skulle vara en potentiell förklaring, men när vi körde modellerna är det inte en hållbar lösning. Men om livet inte är ansvarigt för det vi ser på Venus, är det fortfarande ett problem att lösa – det finns massor av konstig kemi att följa upp."
Även om det inte finns några bevis för att svavelätande liv gömmer sig i Venus moln, säger forskarna att deras metod för att analysera atmosfäriska signaturer kommer att vara värdefull när JWST, efterföljaren till Hubble-teleskopet, börjar returnera bilder av andra planetsystem senare i år. Några av svavelmolekylerna i den aktuella studien är lätta att se med JWST, så att lära sig mer om det kemiska beteendet hos vår granne kan hjälpa forskare att ta reda på liknande planeter över hela galaxen.
"För att förstå varför vissa planeter är vid liv måste vi förstå varför andra planeter är döda", sa Shorttle. "Om livet på något sätt lyckades smyga sig in i de venusiska molnen, skulle det totalt förändra hur vi söker efter kemiska tecken på liv på andra planeter."
"Även om "vår" Venus är död, är det möjligt att Venus-liknande planeter i andra system kan vara värd för liv, säger Rimmer, som också är knuten till Cambridges Cavendish Laboratory. "Vi kan ta det vi har lärt oss här och tillämpa det på exoplanetära system - det här är bara början." + Utforska vidare
