Czy w chmurach Wenus może istnieć życie?

 

Jeśli chodzi o miejsca z potencjałem do zamieszkania, Wenus zwykle nie jest uwzględniana na tej liście. Gorąca, oszalała na skutek efektu cieplarnianego sąsiednia planeta z miażdżącym ciśnieniem powierzchniowym i chmurami kwasu siarkowego z pewnością nie jest przyjazna dla życia, jakie znamy, a nieliczne statki kosmiczne, które ludzkość wysłała na powierzchnię Wenus, przetrwały tylko kilka minut. .

Ale na wysokości około 40 do 60 km (25 do 37 mil) nad powierzchnią, atmosfera Wenus jest najbardziej podobna do Ziemi ze wszystkich innych miejsc w Układzie Słonecznym. Tam Wenus ma ciśnienie powietrza około 1 bar i temperatury w zakresie od 0 ° C do 50 ° C. To nie jest do końca dobre środowisko, ponieważ ludzie potrzebowaliby powietrza do oddychania i ochrony przed kwasem siarkowym w atmosferze. Ponadto weźmy pod uwagę, że Wenus znajduje się w ekosferze naszej gwiazdy.

Wielkoskalowe struktury smugowe odkryte w atmosferze Wenus. Źródło: Japońska Agencja Kosmiczna.

Czy jest więc szansa, że ​​inne rodzaje życia mogłyby przetrwać bez pomocy w atmosferze Wenus? Pytanie, czy mikroby mogą tam przetrwać, było od dawna spekulowane przez planetologów, już od Carla Sagana w 1967 roku. W innym artykule z 2004 roku badano, w jaki sposób siarka w atmosferze Wenus może być wykorzystywana przez drobnoustroje jako środek do konwersji światła ultrafioletowego na inne długości fal światła, które można wykorzystać do fotosyntezy. Jeszcze inne badanie z 2018 roku wykazało, że ciemne plamy pojawiające się w atmosferze Wenus mogą być czymś podobnym do zakwitu glonów, które rutynowo występują w jeziorach i oceanach Ziemi.

Jednak większość wcześniejszych badań wykazała, że ​​wszelkie możliwe drobnoustroje w atmosferze Wenus mogą mieć tylko krótką żywotność: wpadałyby przez chmury do niższej warstwy mgły i ostatecznie zostały spalone w upale i  zmiażdżone wysokim ciśnieniem atmosferycznym.

Ale teraz nowy artykuł astrobiolog Sary Seager i współpracowników sugeruje, że drobnoustroje mogą mieć trwały „cykl życiowy”, pozwalający im przeżyć, być może miliony lat.

W artykule zbadano możliwość życia drobnoustrojów w płynnym środowisku wewnątrz kropelek chmury kwasu siarkowego. Gdy środowisko kropelek, w którym przebywają mikroby, rośnie, byłyby zmuszone przez grawitację do osiedlenia się w cieplejszej, nienadającej się do zamieszkania warstwie poniżej chmur wenusjańskich. Jednak gdy kropelki zaczną wyparowywać, niższa warstwa zamglenia stanie się „magazynem” uśpionego życia. Później przeciągi w górę regularnie podnosiły uśpione mikroby z powrotem do chmur, gdzie były nawadniane i ponownie stawały się aktywne.

 

„Zakładając, że życie musi znajdować się w kropelkach chmur” - napisał zespół w artykule opublikowanym w czasopiśmie Astrobiology - „rozwiązujemy kolejną zagadkę związaną z opadaniem grawitacyjnie kropelek docierających do cieplejszych, nienadających się do zamieszkania regionów, proponując cykl życia Wenus, w którym drobnoustroje wysychają i stają się zarodnikami po dotarciu do stosunkowo stojącej dolnej warstwy zamglenia, którą nazywamy nieszczelnym „składem”. Wysuszone zarodniki będą tam przebywać, dopóki niektóre z nich nie zostaną przetransportowane z powrotem do umiarkowanych, nadających się do zamieszkania warstw chmur, gdzie będą działać jako CCN, aby promować tworzenie się chmur, zostając otoczonymi kroplami chmur, aby kontynuować cykl życia. ”

 Hipotetyczny cykl życiowy mikroorganizmów wenusjańskich. Panel górny: Zachmurzenie na Wenus jest trwałe i ciągłe, ze środkową i dolną warstwą chmur w temperaturach odpowiednich do życia. Panel dolny: proponowany cykl życia. Liczby odpowiadają etapom cyklu życia opisanym w tekście głównym. (1) Wysuszone zarodniki (czarne plamki) utrzymują się w niższej mgle. (2) Updraft zarodników przenosi je do warstwy nadającej się do zamieszkania. (3) Zarodniki działają jak CCN, a po otoczeniu przez ciecz (z rozpuszczonymi niezbędnymi substancjami chemicznymi) kiełkują i stają się aktywne metabolicznie. (4) Mikroby aktywne metabolicznie (kropkowane plamki) rosną i dzielą się na kropelki cieczy (wypełnione kółka). Kropelki cieczy rosną w wyniku koagulacji. (5) Krople osiągają rozmiar dostatecznie duży, aby opadły grawitacyjnie z atmosfery; wyższe temperatury i parowanie kropelek wywołują podział komórek i sporulację. Zarodniki są wystarczająco małe, aby wytrzymać dalszą sedymentację w dół, pozostając zawieszone w „depocie” dolnej warstwy mgły. CCN, jądra kondensacji chmur. Źródło: Seager i in., 2020.

Na Ziemi mikroorganizmy lądowe - głównie bakterie - są zdolne do przedostawania się do atmosfery, gdzie zostały znalezione na wysokości nawet 41 kilometrów (25 mil).  

Istnieje również rosnący katalog drobnoustrojów zamieszkujących niewiarygodnie surowe środowiska na Ziemi, takie jak gorące źródła Yellowstone, głębinowe kominy hydrotermalne, toksyczny szlam z zanieczyszczonych obszarów oraz kwaśne jeziora na całym świecie.

Kwestia możliwego życia w chmurach Wenus staje się teraz sprawdzalną hipotezą. Współautor tego artykułu, Sukrit Ranjan, stażysta z tytułem doktora na MIT, powiedział Astronomy,  że „warto pomyśleć o tym, czy warto zainwestować środki, aby przeprowadzić ten test”, na przykład misję powrotną do atmosfery Wenus.

Podczas gdy niektórzy proponowali unoszące się w atmosferze Wenus miasta podobne do Bespin, bardziej praktyczny „szybowiec” mógłby unosić się w atmosferze Wenus lub proponowana misja VERITAS mogłaby obejmować astrobiologiczne badanie Wenus.