Spuren von Leben auf der Venus entdeckt?

josef

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#1
SELTENES MOLEKÜL
Spuren von Leben auf der Venus entdeckt?
Forscher haben in den Wolken unseres Nachbarplaneten Phosphin gefunden, was eine Biosignatur sein könnte. Was genau dahintersteckt, ist unklar

Ausgerechnet unser höllischer Nachbar als Heimat von Leben? Eine aktuelle Entdeckung facht Spekulationen an.
Illustration: ESO/M. Kornmesser & NASA/JPL/Caltech

Unser innerer Nachbarplanet ist eine ungemütliche Welt. Die dichte Gashülle der Venus, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht, sorgt nicht nur für einen Druck von mehr als 90 Bar auf der Oberfläche – vergleichbar mit dem Druck in 900 Meter Meerestiefe. Sie erzeugt auch einen extremen Treibhauseffekt, rund 460 Grad Celsius heiß ist es auf dem Planeten. Dementsprechend gilt die Venus nicht unbedingt als aussichtsreicher Kandidat für Leben.

Forscher spekulieren allerdings schon länger darüber, ob die Wolken der Venus robuste Mikroben beherbergen könnten. Jetzt gab ein internationales Forscherteam im Fachblatt "Nature Astronomy" die Entdeckung eines seltenen Moleküls bekannt, das ein Hinweis darauf sein könnte: Phosphin. Auf der Erde wird dieses Gas industriell oder von Mikroben hergestellt.

Potenzielle Lebensspur
Phosphin, das wissenschaftlich korrekt eigentlich Monophosphan heißt, besteht aus Wasserstoff und Phosphor. Unter Astronomen gilt es als vielversprechender Kandidat für eine Biosignatur. Das sind chemische Verbindungen, deren Quelle lebende Organismen sind. Biosignaturen spielen daher eine wichtige Rolle bei der Suche nach außerirdischem Leben.

Wie Phosphin in der Venusatmosphäre gelangen könnte, ist bislang unklar. Eine mögliche Erklärung, die die Wissenschafter derzeit nicht ausschließen können, ist, dass außerirdisches Leben dahintersteckt. Möglich ist aber auch, dass ein bislang unbekannter photochemischer oder geochemischer Prozess das Phosphin in der Venusatmosphäre hervorgebracht hat.

Schwierige Ursachenforschung
"Als wir die ersten Hinweise auf Phosphin im Spektrum der Venus erhielten, war das ein Schock", sagt die Teamleiterin Jane Greaves von der Universität Cardiff in Großbritannien über die Entdeckung, die mit dem James-Clerk-Maxwell-Teleskop auf Hawaii gelungen ist. Bestätigt wurde der Fund vom Atacama-Large-Millimeter/Submillimeter-Array-Teleskop (ALMA) in Chile. Das Team hat daraufhin versucht, natürliche, nicht-biologische Prozesse zu finden, durch die Phosphin in die Venusatmosphäre gelangen könnte.
Auf der Venus gibt es nach wie vor aktiven Vulkanismus, durch den Mineralien in die Atmosphäre gelangen könnten. Wäre das eine mögliche Quelle? Andere Ideen umfassten photochemische Prozesse durch Sonnenlicht oder Blitze und andere atmosphärische Phänomene. Doch keines der Szenarien reicht nach Ansicht der Forscher für die Menge an Phosphin aus, die nun festgestellt wurde.

Weitere Studien
Als Beweis für außerirdisches Leben auf der Venus wollen die Forscher ihre Beobachtung aber nicht interpretiert wissen. Vorerst lässt sich nur sagen, dass es bisher unbekannte Prozesse geben muss, die für das Phosphin verantwortlich sind. Spektakulär ist die Entdeckung aber zweifellos. "Es ist unerlässlich, diese aufregenden Ergebnisse mit theoretischen und beobachtenden Studien weiterzuverfolgen, um die Möglichkeit auszuschließen, dass Phosphin auf Gesteinsplaneten auch einen anderen chemischen Ursprung haben könnte als auf der Erde", kommentierte der Astronom Leonardo Testi vom European Southern Observatory (Eso), der nicht an der Studie beteiligt war, die Ergebnisse.

Um den Verdacht auf außerirdisches Leben zu bestätigen oder zu entkräften, braucht es weitere Beobachtungen der Venus und anderer Gesteinsplaneten. Das Extremely Large Telescope der Eso, das demnächst in Betrieb geht, könnte dabei weitere Hinweise liefern. Messungen von Gesteinsplaneten außerhalb unseres Sonnensystems könnten Aufschluss darüber geben, welche anderen Prozesse Phosphin hervorbringen, die uns bislang noch nicht bekannt sind. Wie immer in der Astronomie gilt: Es bleibt spannend.

(Tanja Traxler, David Rennert, 14.9.2020)

Studie
Nature Astronomy: "Phosphine gas in the cloud decks of Venus"
Spuren von Leben auf der Venus entdeckt? - derStandard.at
 

josef

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#2
Als die Erde noch der Venus ähnelte
Forscher gingen der Frage nach, wie die Ur-Atmosphäre der Erde ausgesehen haben könnte

Damals und heute: die (vermutliche) Erdatmosphäre vor über vier Milliarden Jahren im Vergleich mit der gegenwärtigen.
Illustration: Tobias Stierli / NCCR PlanetS

Im Lauf ihrer viereinhalb Milliarden Jahre langen Geschichte hat die Erde nacheinander mehrere verschiedene Atmosphären gehabt. Die gegenwärtige, von Sauerstoff geprägte ist je nach Zählung die dritte oder vierte und hätte sich nicht ohne die tatkräftige Unterstützung von Photosynthese betreibenden Mikroorganismen bilden können.


Zunächst aber dürfte die Erde eine äußerst kohlenstoffreiche und stickstoffarme Atmosphäre gehabt haben, berichtet ein internationales Forschungsteam im Fachmagazin "Science Advances". Die urzeitliche Gashülle hätte dem geähnelt, was man heute auf unserem Nachbarplaneten Venus vorfindet.

Feuriger Beginn
In ihren Anfangstagen war die Erde wie alle Gesteinsplaneten ein glühender Magmaball. Um die damaligen Verhältnisse zu rekonstruieren, schmolz ein Team um den Geochemiker Paolo Sossi von der ETH Zürich zunächst Mantelgestein per Laser auf. Anschließend untersuchten die Forscher, wie es sich auf die Zusammensetzung der Atmosphäre auswirkt, wenn es zu einer Abkühlung kommt und das Magma kristallisiert. In der Erdgeschichte geschah dies nach geologischen Maßstäbe ausgesprochen schnell, nämlich innerhalb von rund einer Million Jahren, wie Sossi erklärt.
Das Ergebnis des Experiments weist darauf hin, dass der Kohlendioxid-Gehalt in der seinerzeitigen Atmosphäre etwa 95 Prozent betragen haben müsste. Dadurch wäre der Atmosphärendruck etwa 100 Mal höher als heute gewesen. Auch Wasserdampf war in dieser Atmosphäre enthalten, doch anders als das CO2 kondensierte dieser und löste sich im Magma-Ozean.

Der Weg zur Lebensfreundlichkeit (und zurück?)
So sei vor über vier Milliarden Jahren eine Atmosphäre entstanden, die mit einem extremen Treibhauseffekt verbunden war – ähnlich wie ihn Astronomen auf der Venus beobachten. Auch die begann einst als Magmaball. Ob auf ihr seitdem durchgängig höllische Bedingungen geherrscht haben oder ob womöglich ihre Atmosphäre einen noch dramatischeren Wandel vollzogen hat, steht wieder auf einem anderen Blatt. Vor einem Jahr ließen US-Forscher mit der Hypothese aufhorchen, dass die Venus nach dem Inferno der Anfangszeit für zwei bis drei Milliarden Jahre lebensfreundlich gewesen sein könnte, ehe sich der heute noch beobachtbare Treibhauseffekt in Gang setzte. Unser innerer Nachbar wäre demnach auf Umwegen wieder zum Ausgangspunkt zurückgekehrt.

Dass auf der Erde lebensfreundliche Bedingungen nicht nur rasch entstehen konnten, sondern sich seitdem auch gehalten haben, ist laut den Forschern vor allem der größeren Entfernung zur Sonne zu verdanken. Dadurch verdampfte das irdische Wasser nicht, sondern konnte sich in den Ur-Ozeanen sammeln. Zum anderen "verschluckte" die junge Erde ständig Kohlendioxid: Das Gas löste sich im Meerwasser, verband sich mit Kalzium und sank auf den Boden. Die Bewegung der Platten zog das Kohlendioxid dann tief in die Erdkruste und den Erdmantel hinunter.
(red, APA, 26. 11. 2020)

Abstract
Science Advances: "Redox state of Earth’s magma ocean and its Venus-like early atmosphere"

Als die Erde noch der Venus ähnelte - derStandard.at
 
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