eso2015nb — Pressemelding

Mulig biomarkør for liv oppdaget på Venus

14. september 2020

Et internasjonalt team av astronomer kunngjorde i dag oppdagelsen av et sjeldent molekyl – fosfin – i skyene til Venus. På Jorden blir denne gassen bare produsert industrielt eller av mikrober som trives i oksygenfrie omgivelser. Astronomer har spekulert i flere tiår på om høye skyer på Venus kan være beboelige for mikrober – der kan de sveve over den brennende hete overflaten, men de må tåle et svært surt miljø. Deteksjonen av fosfin kan peke på eksistensen av en slik utenomjordisk «luftbåren» livsform.

«Da vi så de første hintene av fosfin i Venus' spektrum, var det et sjokk!», sier teamleder Jane Greaves fra Cardiff University i Storbritannia, som først oppdaget tegn på fosfin i observasjoner gjort med James Clerk Maxwell Telescope (JCMT). Teleskopet drives av East Asian Observatory i Hawaii. For å bekrefte oppdagelsen var det nødvendig å bruke 45 antenner ved Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile, et mer følsomt teleskop der European Southern Observatory (ESO) er en partner. Begge anleggene observerte Venus i en bølgelengde på omtrent 1 millimeter, som er mye lenger enn menneskeøyet kan se – bare høytliggende teleskoper kan observere det effektivt.

Det internasjonale teamet, som inkluderer forskere fra Storbritannia, USA og Japan, anslår at fosfin eksisterer i Venus’ skyer i liten konsentrasjon, bare rundt tjue molekyler per en milliard. Etter at observasjonene var gjort, kjørte de beregninger for å se om disse mengdene fosfin kunne komme fra naturlige, ikke-biologiske prosesser på planeten. Noen ideer inkluderte sollys, mineraler som blir blåst opp fra overflaten, vulkaner eller lyn. Men ingen av disse kunne produsere i nærheten av stor nok mengde av stoffet. Disse ikke-biologiske kildene utgjør maksimalt en titusendel av mengden fosfin som teleskopene observerte.

For å produsere den observerte mengden fosfin (som består av hydrogen og fosfor) på Venus, ville organismer på Jorden bare trenge å jobbe med omtrent 10 % av deres maksimale produktivitet, ifølge teamet. Bakterier som finnes på Jorden er kjent for å produsere fosfin: De tar opp fosfat fra mineraler eller biologisk materiale, tilfører hydrogen, og til slutt frigjør de fosfin. Eventuelle organismer på Venus vil sannsynligvis være veldig forskjellige fra deres jordlige fettere, men de kan også være kilden til fosfin i atmosfæren.

Mens oppdagelsen av fosfin i Venus’ skyer kom som en overraskelse, er forskerne sikre på sin oppdagelse. «Til vår store lettelse var forholdene gode hos ALMA for å foreta oppfølgingsobservasjoner mens Venus var i en passende vinkel fra Jorden. Det var vanskelig å behandle dataene, siden ALMA vanligvis ikke leter etter veldig subtile effekter hos veldig lyse objekter som Venus», sier teammedlem Anita Richards fra det britiske ALMA Regional Centre og University of Manchester. «Til slutt fant vi ut at begge observatoriene hadde sett det samme – svak absorpsjon ved riktig bølgelengde for å være fosfingass, hvor molekylene er bakgrunnsbelyst av de varmere skyene nedenfor», legger Greaves, som ledet studien publisert i dag i Nature Astronomy.

Et annet teammedlem, Clara Sousa Silva fra Massachusetts Institute of Technology i USA, har undersøkt fosfin som en «biosignatur»-gass for livsformer på planeter rundt andre stjerner som ikke bruker oksygen, fordi normal kjemi produserer så lite av det. Hun kommenterer: «Å finne fosfin på Venus var en uventet bonus! Oppdagelsen reiser mange spørsmål, for eksempel hvordan organismer kan overleve der. På Jorden kan noen mikrober takle opptil ca. 5 % syre i sitt miljø – men skyene på Venus består nesten utelukkende av syre.»

Teamet mener at deres oppdagelse er viktig fordi de kan utelukke mange alternative måter å lage fosfin på. Men de erkjenner at det å bekrefte tilstedeværelsen av «liv» krever mye mer arbeid. Selv om de høye skyene i Venus har temperaturer opp mot behagelige 30 grader, er de utrolig sure – rundt 90 % svovelsyre – noe som utgjør et stort problem for mikrober som prøver å overleve der.

ESO-astronom og ALMA European Operations Manager Leonardo Testi, som ikke deltok i den nye studien, sier: «Den ikke-biologiske produksjonen av fosfin på Venus er ekskludert av vår nåværende forståelse av fosfinkjemi i steinplanters atmosfære. Å bekrefte eksistensen av liv i Venus atmosfære vil være et stort gjennombrudd for astrobiologien. Derfor er det viktig å følge opp dette spennende resultatet med teoretiske studier og observasjonsstudier for å utelukke muligheten for at fosfin på steinplaneter kan ha en annen kjemisk opprinnelse enn på Jorden.»

Flere observasjoner av Venus og av steinplaneter utenfor solsystemet vårt, inkludert ESOs kommende Extremely Large Telescope, kan bidra til å samle ledetråder om hvordan fosfin kan oppstå på dem og bidra i søket etter livstegn utenfor Jorden.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i den vitenskapelige artikkelen «Phosphine Gas in the Cloud Decks of Venus» som publiseres i tidsskriftet Nature Astronomy.

Teamet består av Jane S. Greaves (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, Storbritannia [Cardiff]), Anita M. S. Richards (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, The University of Manchester, Storbritannia), William Bains (Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, USA [MIT]), Paul Rimmer (Department of Earth Sciences and Cavendish Astrophysics, University of Cambridge and MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, Storbritannia), Hideo Sagawa (Department of Astrophysics and Atmospheric Science, Kyoto Sangyo University, Japan), David L. Clements (Department of Physics, Imperial College London, Storbritannia [Imperial]), Sara Seager (MIT), Janusz J. Petkowski (MIT), Clara Sousa-Silva (MIT), Sukrit Ranjan (MIT), Emily Drabek-Maunder (Cardiff and Royal Observatory Greenwich, London, Storbritannia), Helen J. Fraser (School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, Storbritannia), Annabel Cartwright (Cardiff), Ingo Mueller-Wodarg (Imperial), Zhuchang Zhan (MIT), Per Friberg (EAO/JCMT), Iain Coulson (EAO/JCMT), E’lisa Lee (EAO/JCMT) og Jim Hoge (EAO/JCMT).

En medfølgende vitenskapsartikkel fra noen av teammedlemmene, med tittelen «The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life: A Proposed Life Cycle for Persistence of the Venusian Aerial Biosphere», ble publisert i Astrobiology i august 2020. En annen relatert studie av noen av de samme forfatterne, «Phosphine as a Biosignature Gas in Exoplanet Atmospheres», ble publisert i Astrobiology i januar 2020.

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile og med Australia som en strategisk partner. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope og det verdensledende Very Large Telescope Interferometer, samt de to kartleggingsteleskopene VISTA som observerer i infrarødt og VLT Survey Telescope som observerer i synlig lys. ESO er også en viktig partner i to fasiliteter ved Chajnantor, APEX og ALMA, som er nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som ser opp på himmelen.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom ESO, det amerikanske National Science Foundation (NSF), National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan samt vertsnasjonen Chile. ALMA finansieres av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av NSF i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan, og av NINS i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Byggingen og driften av ALMA ledes av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), på vegne av Nord-Amerika, og av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) på vegne av Øst-Asia. Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

Med en diameter på 15 meter er James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) det største astronomiske teleskopet i verden som er designet spesielt for å fungere i submillimeter-bølgelengdeområdet av det elektromagnetiske spekteret. JCMT brukes til å studere solsystemet vårt, interstellart støv og gass, gamle stjerner og fjerne galakser. Teleskopet ligger i naturreservatet i Maunakea, Hawaii, i en høyde på 4092 meter. JCMT drives av East Asian Observatory på vegne av NAOJ, ASIAA, KASI og CAMS samt National Key R&D Program of China. Ytterligere finansieringsstøtte er gitt av STFC og deltagende universiteter i Storbritannia og Canada.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk pressekontakt)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Jane Greaves (study author)
Cardiff University
Cardiff, UK
E-post: GreavesJ1@cardiff.ac.uk

Anita Richards (study author)
UK ALMA Regional Centre and University of Manchester
Manchester, UK
E-post: a.m.s.richards@manchester.ac.uk

Clara Sousa Silva (study author)
Massachusetts Institute of Technology
Cambridge, USA
Tlf.: +1 617 253 6283
E-post: cssilva@mit.edu

Leonardo Testi (contact for independent comment on the study)
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6541
E-post: ltesti@eso.org

Dave Clements (study author)
Imperial College
London, UK
E-post: d.clements@imperial.ac.uk

Paul Rimmer (study author)
University of Cambridge
Cambridge, UK
E-post: pbr27@cam.ac.uk

William Bains (study author)
Massachusetts Institute of Technology
Cambridge, USA
E-post: bains@mit.edu

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6670
Mob.: +49 151 241 664 00
E-post: pio@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso2015 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso2015nb
Navn:Venus
Type:Solar System : Planet : Feature : Atmosphere
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Bilder

Fosfin oppdaget i Venus atmosfære
Fosfin oppdaget i Venus atmosfære
Venus sett av ALMA
Venus sett av ALMA
Illustrasjon av Venus
Illustrasjon av Venus
Illustrasjon av overflaten og atmosfæren på Venus
Illustrasjon av overflaten og atmosfæren på Venus
Illustrasjon av overflaten og atmosfæren på Venus (uten annotering)
Illustrasjon av overflaten og atmosfæren på Venus (uten annotering)
Fosfinsignatur i Venus' spektrum
Fosfinsignatur i Venus' spektrum

Videoer

ESOcast 230 Light: Mulig biomarkør for liv oppdaget på Venus
ESOcast 230 Light: Mulig biomarkør for liv oppdaget på Venus
Animasjon: Zoom inn på Venus
Animasjon: Zoom inn på Venus
Animasjon: Fly til Venus
Animasjon: Fly til Venus

Se også