eso2015sv — Pressmeddelande (forskning)

Möjligt tecken på liv funnet på Venus

14 september 2020, Skurup

Ett internationellt forskarlag rapporterade i dag att de har upptäckt en ovanlig molekyl, fosfin, i Venus molntäcke. På jorden produceras denna gas endast industriellt och av mikrober som frodas i syrefria miljöer. Astronomer har spekulerat i årtionden om de högre molnlagren på Venus skulle kunna härbärgera mikrober som kan tolerera mycket hög surhetsgrad. Upptäckten av fosfin skulle kunna indikera utomjordiskt atmosfärsburet liv av detta slag.

När vi såg de första tecknen på fosfin i Venusatmosfären var det en chock!” säger forskningsledaren Jane Greaves vid Cardiffs universitet i Storbritannien, som var den förste att notera tecken på fosfin i observationer gjorda med James Clerk Maxwellteleskopet (JCMT), som drivs av East Asian Observatory på Hawaii. En bekräftelse av observationerna krävde de 45 antennerna i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile, ett betydligt känsligare teleskop där Europeiska Sydobservatoriet (ESO) är en partner. Båda teleskopen observerade Venus vid en våglängd av cirka 1 millimeter, mycket längre än de våglängder som ögat är känsligt för och som bara teleskop på hög höjd kan detektera.

 

Det internationella forskarlaget, med deltagare från Storbritannien, USA och Japan, uppskattar att fosfin (som består av väte och fosfor, PH3) förekommer i mycket små mängder, endast cirka 20 på en miljard molekyler i atmosfären. Forskarna gjorde beräkningar för att kunna avgöra om den observerade halten skulle kunna produceras av icke-biologiska processer på planeten. Bland de produktionsmöjligheter som utforskades var solljus, mineraler från ytan, vulkaner och blixturladdningar, men ingen av dessa kunde producera på långt när tillräckliga halter. Tillsammans bidrog dessa icke-biologiska processer till endast en tusendel av den observerade fosfinhalten som detekterades i Venusatmosfären.

 

För att ge upphov till den observerade fosfinhalten på Venus skulle jordiska organismer behöva frigöra ämnet på omkring 10 % av sin maximala nivå, enligt forskarna. Jordbakterier tillverkar fosfin genom att ta upp fosfat från mineraler eller biologiskt material och addera väte, vilket slutligen resulterar i fosfin. Eventuella organismer på Venus skulle säkerligen vara mycket olika sina jordiska motsvarigheter, men de skulle också kunna vara källan till fosfin i atmosfären.

 

Även om upptäckten kom som en överraskning är astronomerna säkra på detektionen av fosfin. “Till vår stora lättnad var förhållandena goda för ALMA att utföra uppföljande observationer när Venus stod i en fördelaktigt läge sett från jorden. Databehandlingen av observationerna var svår eftersom ALMA normalt inte är optimerat för att observera så ljusstarka objekt som Venus” säger Anita Richards vid UK ALMA Regional Center och Manchesters universitet, som ingick i forskarlaget. “Vi fann slutligen att båda observatorierna hade detekterat samma sak − en svag absorption vid våglängden för fosfingas som uppstår när molekylerna tar upp strålning från lägre och varmare atmosfärslager” tillägger Greaves, som ledde den studie som presenteras i dagens nummer av Nature Astronomy.

 

En annan av forskarna, Clara Sousa Silva vid Massachusetts Institute of Astronomy, USA, har undersökt fosfinets roll som biosignatur för liv i syrefria miljöer på planeter kring andra stjärnor, eftersom andra processer ger upphov till så små halter av ämnet. “Att hitta fosfin på Venus var en oväntad bonus! Upptäckten ger upphov till en mängd frågor, som hur producerande organismer skulle kunna överleva på Venus. På jorden kan vissa mikrober överleva vid syrahalter av omkring 5%, medan molnen på Venus nästan uteslutande utgörs av syra”, berättar hon.

 

Forskarlaget tror att upptäckten är signifikant då de kan utesluta många alternativa sätt att producera fosfin, men de medger att steget därifrån till att konstatera att liv förekommer kräver mycket mer arbete. Även om molnen på Venus har temperaturer upp till behagliga 30 grader Celsius har de en extremt hög syrahalt − omkring 95% svavelsyra  − vilket utgör ett avsevärt hinder för mikrober.

 

ESO-astronomen, tillika ALMA European Operations Manager, Leonardo Testi, som inte ingick i forskarlaget, kommenterar: “Icke-biologisk produktion av fosfin på Venus är utesluten baserad på vår nuvarande förståelse av fosfinkemin i atmosfären på stenplaneter. En bekräftelse av liv på Venus skulle vara ett genombrott för astrobiologin. Av denna anledning är det nödvändigt att följa upp detta spännande resultat med teoretiska och observationella studier för att utesluta möjligheten av fosfin i sådana miljöer kan ha ett kemiskt ursprung som är olikt det på jorden”.

 

Ytterligare observationer av Venus och steniga planeter bortom vårt eget solsystem, bland annat med ESO:s kommande Extremely Large Telescope, kan bidra till ytterligare ledtrådar om ämnets ursprung och sökandet efter liv bortom jorden.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “Phosphine Gas in the Cloud Decks of Venus” i Nature Astronomy.

 

Forskarlaget utgörs av Jane S. Greaves (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, UK [Cardiff]), Anita M. S. Richards (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, The University of Manchester, UK), 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, UK), Hideo Sagawa (Department of Astrophysics and Atmospheric Science, Kyoto Sangyo University, Japan), David L. Clements (Department of Physics, Imperial College London, UK [Imperial]), Sara Seager (MIT), Janusz J. Petkowski (MIT), Clara Sousa-Silva (MIT), Sukrit Ranjan (MIT), Emily Drabek-Maunder (Cardiff och Royal Observatory Greenwich, London, UK), Helen J. Fraser (School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, UK), Annabel Cartwright (Cardiff), Ingo Mueller-Wodarg (Imperial), Zhuchang Zhan (MIT), Per Friberg (EAO/JCMT), Iain Coulson (EAO/JCMT), E’lisa Lee (EAO/JCMT) och Jim Hoge (EAO/JCMT).

 

En relaterad artikel av några av forskarlagets medlemmar med titeln “The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life: A Proposed Life Cycle for Persistence of the Venusian Aerial Biosphere”, publicerades i tidskriften Astrobiology i augusti 2020. Ytterligare en relaterad studie av några av forskarlagets medlemmar, "Phosphine as a Biosignature Gas in Exoplanet Atmospheres", publicerades i Astrobiology i januari 2020.

 

ESO är Europas främsta mellanstatliga samarbetsorgan för astronomisk forskning och med råge världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det har 16 medlemsländer: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

 

ALMA är en internationell anläggning för astronomi och ett samarbete mellan Europa, Nordamerika och Ostasien i samverkan med Chile. I Europa stöds ALMA av ESO, i Nordamerika av US National Science Foundation (NSF) i samarbete med Kanadas National Research Council (NRC) samt av Taiwans Nationella vetenskapsråd (NSC), i Ostasien av Nationella instituten för naturvetenskap (NINS) i Japan i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan. Konstruktionen och driften av ALMA leds för Europas del av ESO, för Japan av Nationella astronomiska observatoriet i Japan (NAOJ) och för Nordamerika av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som drivs av Associated Universities, Inc. (AUI). Joint ALMA Observatory (JAO) står för övergripande ledning och organisation under konstruktionen, driftsättningen och driften av ALMA.

 

Med en antenndiameter på 15 meter är James Clerk Maxwellteleskopet (JCMT) det största enskilda teleskopet i världen dedikerat för submillimetervåglängder. JCMT utnyttjas för studier av solsystemet, interstellära och cirkumstellära gas- och stoftmoln och avlägsna galaxer. Teleskopet är beläget på Mauna Kea, Hawaii, på en höjd av 4 092 meter. JCMT drivs av East Asian Observatory på uppdrag av NAOJ; ASIAA; KASI; CAMS samt National Key R&D Program of China. Ytterligare finansiering ges av STFC och tillhörande universitet i Storbritannien och Canada.

Länkar

 

Kontakter

Johan Warell
Astronom och ESON-representant för Sverige
Skurup, Sverige
Tel: 0706-494731
E-post: eson-sweden@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
Tel: +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
Tel: +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
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-post: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2015 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso2015sv
Namn:Venus
Typ:Solar System : Planet : Feature : Atmosphere
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Bilder

Fosfin upptäckt i Venus atmosfär
Fosfin upptäckt i Venus atmosfär
Venus observerad med ALMA
Venus observerad med ALMA
Konstnärlig bild av Venus
Konstnärlig bild av Venus
Konstnärlig illustration av Venus yta och atmosfär
Konstnärlig illustration av Venus yta och atmosfär
Konstnärlig illustration av Venus yta och atmosfär (utan fosfinmolekyler)
Konstnärlig illustration av Venus yta och atmosfär (utan fosfinmolekyler)
Fosfinsignaturen i Venus spektrum
Fosfinsignaturen i Venus spektrum

Videor

ESOcast 230 Light: Möjligt tecken på liv funnet på Venus
ESOcast 230 Light: Möjligt tecken på liv funnet på Venus
Animation: Inzoomning mot Venus
Animation: Inzoomning mot Venus
Animation: Inflygning mot Venus
Animation: Inflygning mot Venus

Se även