Élet lehetséges nyomaira bukkantak a Vénuszon!

 

Egy nemzetközi csillagászcsoport ma jelentette be, hogy egy ritka molekulát, foszfint fedeztek fel a Vénusz felhőiben. A Földön ilyen gázt csak iparilag állítanak elő, valamint oxigénszegény környezetben élő mikrobák termelik. A csillagászok régóta feltételezik, hogy a Vénusz nagy magasságba nyúló felhői mikrobáknak adhatnak otthont, mert azok a magaslégkörben lebegve elkerülhetik a felszín perzselő hőségét, ugyanakkor el kell viselniük a rendkívül savas környezetet. A kimutatott foszfin ilyen földönkívüli lebegő életformák jele is lehet.

A foszfinmolekulák modellje a Vénusz légkörében. Valójában persze csak nagyon kevés ilyen molekula van jelen a bolygónak még felsőlégkörében is: egymilliárd molekula közül mindössze húsz foszfin. Forrás: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada/NASA/JPL-Caltech.

„Amikor először pillantottuk meg a spektrumban a foszfinra utaló jeleket, megdöbbentünk!” – kezdi a kutatócsoport vezetője, Jane Greaves az Egyesült Királyságbeli Cardiff Egyetemről, aki elsőként jutott a foszfin nyomaira a Hawaiʻi szigetén a Kelet-Ázsiai Obszervatóriumban működő James Clerk Maxwell Távcsővel (JCMT) folytatott megfigyelései révén. A felfedezés megerősítéséhez a Chilében az Európai Déli Obszervatórium (European Southern Observatory – ESO) partnerségével működő, rendkívül érzékeny Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mikrohullámú rádiótávcső-hálózat 45 antennájára volt szükség. Mindkét műszer az egy milliméter körüli hullámhossztartományban figyelte meg a Vénuszt – ezek az emberi szem számára látható fénynél sokkal nagyobb hullámhosszak, amelyek csak nagy magasságban működő távcsövekkel észlelhetőek hatékonyan.

Az Egyesült Királyságban, az Amerikai Egyesült Államokban és Japánban dolgozó kutatókból álló nemzetközi csoport mérései szerint a foszfin csak rendkívül alacsony koncentrációban van csak jelen a Vénusz felhőiben; egymilliárd molekula között mindössze húsz található belőlük. A megfigyeléseket követően a kutatók számításokat végeztek, hogy kiderítsék, vajon származhat-e ez a mennyiség a bolygón zajló természetes, nem biológiai folyamatoktól. Ilyen lehet a napfény hatása, a felszínről kivetődő ásványok, vulkanikus tevékenység, vagy villámlás. Ám messze egyik folyamat sem képes a kimutatott koncentrációt produkálni. Mindezek a nem biológiai folyamatok a rádiótávcsövekkel megfigyelt mennyiségnek legfeljebb a tízezred részéért lehetnek felelősek.

A kutatócsoport becslése szerint a hidrogénből és foszforból álló foszfin Vénuszon kimutatott koncentrációban való megtermeléséhez a földi organizmusok teljes kapacitásának mindössze 10 százalékára volna szükség. Azt tudjuk, hogy egyes földi baktériumok termelnek foszfint. Ezek az ásványi anyagokból, vagy biológiai forrásokból felvett foszfátot és hidrogént alakítják át foszfinná. Ha vannak is ilyen biokémiai folyamatokat működtető mikroorganizmusok a Vénuszon, azok bizonyára nagyon különböznek földi társaiktól, ám ettől még elképzelhetőek a légköri foszfin forrásaiként.

Noha a foszfin felfedezése a Vénusz légkörében mindenkit meglepett, a kutatók biztosak a mérési eredményeikben. „Nagy örömünkre az ALMA észlelési körülményei megfelelőek voltak, amikor a Vénusz a Földről nézve éppen megfelelő pozícióban volt. Az adatfeldolgozás azonban támasztott kihívásokat, mert az ALMA ritkán észlel ilyen csekély jelet a Vénuszhoz hasonlóan fényes égitesten” – avat be bennünket a technikai részletekbe a kutatócsoport egyik tagja, Anita Richards, az ALMA Egyesült Királyságbeli Regionális Központjának, valamint a Manchesteri Egyetemnek a munkatársa. „Végső soron megállapítottuk, hogy mindkét műszer ugyanazt látta – a foszfingáztól származó gyenge elnyelési vonalat pontosan a várt hullámhosszon, a mélyebben húzódó, melegebb felhők által kisugárzott fényben” – teszi hozzá Greaves, a Nature Astronomy szakfolyóiratban ma megjelenő szakcikk vezető szerzője.

Clara Sousa Silva, a kutatócsoport egy másik tagja, az Amerikai Egyesült Államokbeli Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) munkatársa korábban már vizsgálta a foszfin alkalmazhatóságát biomarkerként, vagyis olyan vegyületként, amely biológiai folyamatokról árulkodhat távoli csillagok körül keringő exobolygók oxigénmentes környezetében. Ez a gáz éppen azért jó biomarker, mert csak nagyon kevés keletkezik belőle természetes folyamatok révén. „Váratlan meglepetés volt a foszfin felfedezése a Vénuszon! Az eredmény azonnal felvet több kérdést is, például hogy hogyan maradhat ott életben bármilyen organizmus. A földön egyes mikrobák akár 5% savat is elviselhetnek a környezetükben, de a Vénusz felhői lényegében teljesen savakból állnak!” – világít rá Sousa Silva.

Fantáziarajz a Vénusz felszínéről, légköréről és az ott jelenlévő foszfinmolekulákról. Ezek a molekulák a Vénusz szélfútta felhőiben vannak jelen a felszín feletti 55–80 km-es magasságban, ahol elnyelik az alacsonyabb rétegekből származó milliméteres hullámhosszúságú elektromágneses sugárzás egy kicsiny részét. A vegyület jelenlétét a Vénusz légkörében magasan lebegő felhőkről a James Clerk Maxwell Telescope műszerrel, valamint az ESO partnerségével működtetett Atacama Large Millimeter/submillimeter Array rádiótávcső-hálózattal végzett mérések révén mutatták ki a kutatók. Forrás: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada.

A kutatóknak meggyőződésük, hogy jelentős felfedezést tettek, hiszen a foszfin keletkezésére vonatkozó számos alternatív lehetőséget ki tudtak zárni. Ugyanakkor elismerik, hogy az élet Vénuszon való jelenlétének igazolásához még rengeteg munkára lesz szükség. Habár a bolygó magaslégkörében lebegő felhőkben kellemes 30 Celsius-fokos hőmérséklet uralkodik, a környezet rendkívül savas – mintegy 90%-ban kénsavból áll – ami komoly kihívást jelent minden ott életben maradni szándékozó mikroba számára.

„A foszfinra és a kőzetbolygók légkörére vonatkozó jelenlegi kémiai ismereteink alapján a Vénuszon kizárhatjuk a vegyület nem biológiai eredetét. Az élet Vénusz légkörében való jelenlétének igazolása valódi áttörést hozna az asztrobiológiában. Emiatt alapvetően fontos ennek a kutatásnak a továbbvitele mind elméleti, mind megfigyelési úton, hogy kizárhassuk annak lehetőségét, hogy kőzetbolygókon a földitől eltérő módokon is keletkezhet foszfin” – teszi hozzá Leonardo Testi, az ESO csillagásza, az ALMA európai tevékenységének vezetője, aki nem vett részt ezekben a kutatásokban.

A foszfin eredetéről további támpontokat nyújthat, és segítheti a Földön kívüli élet utáni kutatásokat a Vénuszra és a Naprendszeren kívüli kőzetbolygókra irányuló minden jövőbeni megfigyelés, amire alkalmas lesz például az ESO épülőben lévő Rendkívül Nagy Távcsöve.

Forrás: csillagászat.hu

ESO