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Die beiden Seiten des Venus-Globus.
Copyright: NASA
New York (USA) – Bei der Suche nach vergangenem und vielleicht sogar heute noch existierendem, außerirdischen Leben in unserem eigenen Sonnensystem, konzentrieren sich die meisten derzeitigen und zukünftigen Missionen entweder auf den Mars oder die Eismonde der Gasriesen Jupiter und Saturn. Hauptgrund sind die einstige oder auch heute noch vorhandene Erdähnlichkeit und das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf diesen Himmelskörpern. Bei dieser Suche wird ein Planet meist außer Acht gelassen: die Venus. Eine aktuelle Studie zeigt nun jedoch auf, dass es auch auf der sogenannten „höllische Schwester“ der Erde noch vor rund 3 Milliarden Jahren Wasserozeane und damit vielleicht sogar erdähnliches Leben gegeben haben könnte.

Wie das Team um M. J. Way vom Goddard Institute for Space Studies der NASA vorab via „ArXiv.org“ berichten, haben sie in Computermodellen berechnet, wie die Venus einst ausgesehen haben könnte. Grundlage dieser Berechnungen sind verschiedene Modelle der Rotationsrate (heute 243 Tage) und der Menge an Sonnenlichteinwirkung.

„In einigen Szenarios könnte auch die Venus irgendwann vor 2,9 Milliarden bis 715 Millionen Jahren einst lebensfreundliche Bedingungen mit Ozeanen, sogar Schnee auf der Planetenoberfläche und Temperaturen, die eher denen der heutigen Erde gleichen, hervorgebracht haben“, so die Forscher.

Zwar handelt es sich nicht um die erste Studie über eine ehemals potentiell lebensfreundliche Venus (…GreWi berichtete), doch ist es die erste, die sich der Frage widmet, wie die Venus einst ausgesehen haben könnte.

„Die heutige Venus ist ein unwirtlicher Ort mit Oberflächentemperaturen von bis zu 440 Grad Celsius und einer mehr als 90 Prozent dichteren Atmosphäre als die der heutigen Erde“, erläutern die Wissenschaftler. „Vor Milliardenjahren könnte sie aber ein gänzlich anderes Bild gezeigt haben.“


Blick auf die Venusoberfläche.
Copyright: NASA

Da die Oberfläche der Venus jedoch vor rund 700 Millionen Jahren durch Vulkanismus nahezu vollständig erneuert wurde, dürfte es schwer werden, heute noch Hinterlassenschaften der einst vielleicht vorhandenen Ozeane – wie etwa Küstenlinien, die sich heute noch auf dem Mars abzeichnen – zu finden.

„Vor dem Hintergrund dieser Szenarien könnte sowohl die Erde als auch die Venus schon sehr früh angenehm warme Ozeane besessen haben, deren Wasser mit dem Felsgestein und organischen Molekülen in Verbindung stand und so eine chemische Evolution in Gang gebracht haben“, kommentiert einer der Autoren der Studie, David Grinspoon vom Planetary Science Institute in Arizona gegenüber dem „New Scientist“ und führt abschließend weiter aus: „Soweit wir dies bislang wissen, sind dies die Grundlagen für die Entstehung des Lebens.“

Ob allerdings die zwei Milliarden Jahre, die die Venus lebensfreundlich gewesen sein könnte, auch ausreichen, als dass auf ihr auch komplexe Lebensformen entstanden sein könnten, ist fraglich. Zumindest das Leben auf der Erde benötigte für diesen Schritt (nach bisherigem Wissensstand) nahezu drei Milliarden Jahre.

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http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...phaere20170117/

Wissenschaftler hoffen auf Leben in der Venus-Atmosphäre:


Auch auf dieser Ansicht der Venus im ultravioletten Licht, aufgenommen von der europäischen Sonde „Venus Exress“, sind die bislang unerklärten dunklen Streifen in der Venus-Atmosphäre deutlich zu erkennen.
Copyright: ESA/MPS/DLR/IDA
Madison (USA) – Während sich die Suche nach außerirdischem Leben im Sonnensystem derzeit auf den Mars und die Eismonde von Jupiter und Saturn konzentriert, wollen russische und US-amerikanische Wissenschaftler mit einer zukünftigen Mission Leben auf der Venus, bzw. in deren oberen Atmosphärenschichten suchen. Nicht zuletzt sind es bislang unerklärte dunkle Streifen in der Venus-Atmosphäre, die die Forscher auf dortiges Leben hoffen lassen.

Wie das „Astrobiology Magazine“ der NASA berichtet, soll die angedachte Mission „Venera-D“ mit einer unbemannten Drohne die Venusatmosphäre erforschen und unter anderem die Zusammensetzung der dunklen Streifen genau untersuchen. Diese Streifen absorbieren ultraviolettes Sonnenlicht und könnten, wie Missionswissenschaftler erläutern, auch aus Mikroben bestehen.

Angedacht ist der Start der Gemeinschaftsmission von NASA und ROSKOSMOS für 2025 und soll neben der Atmosphärendrohne auch aus einer Landeeinheit für die Erkundung der Venusoberfläche bestehen.

Erstmals entdeckt wurden die dunklen Streifen in der Venus-Atmosphäre in den 1960er Jahren, als deren Bewegung in Bezug auf die Rotation des Planeten genauer beobachtet wurde. Aus was genau die Streifen jedoch bestehen, konnte seither ebenso wenig wie die Beobachtung geklärt werden, dass sich diese Streifen nicht mit der sonstigen Atmosphäre vermischen und wie die Frage warum sie ultraviolettes Licht absorbieren.

Laut dem Atmosphärenwissenschaftler Sanjay Limaye von der University of Wisconsin, der einst auch der Venus Exploration Analysis Group (VEXAG) der NASA vorstand und Teil des Venera-D-Planungsteams ist, sei die Natur dieses „UV-Absorbierers“ bislang noch völlig unbekannt: „Es könnte sich um ein Wolkengemisch oder um eine Substanz handeln, die von Schwefeltropfen gelöst wird – aber auch um kristalline Strukturen wie Eis. Eisenchlorid wäre zudem eine Erklärung – nur ist bislang kein Mechanismus bekannt, durch den dieses in Höhen von 50 bis 60 Kilometer in die Venus-Atmosphäre transportiert werden kann. Gerade, weil die Winde direkt über der Oberfläche eher schwach und die niedrige Atmosphäre recht dicht ist.

Neben diesen non-biologischen Erklärungsansätzen könnte es sich bei den Streifen aber auch um Beweise für dortiges mikrobiologisches Leben handeln. Eine Option, so Limaye, „die wir nicht übersehen sollten“.

Tatsächlich würde Leben in großen Höhen der Venus-Atmosphäre sogar Sinn machen: „Schließlich wurden Mikroben schon in ähnlichen Höhen der Erd-Atmosphäre nachgewiesen. Die größte Herausforderung für Leben auf der Venus sind die extrem hohen Oberflächentemperaturen von rund 460 Grad Celsius – heiß genug, um Blei zu schmelzen – sowie ein Oberflächendruck von 92 Bar, was dem Druck in rund 1 Kilometer Ozeantiefe auf der Erde entspricht.“

In Höhenregionen von mehr als 50 Kilometern, betrage die Temperatur innerhalb der Venus-Atmosphäre dann aber nur noch zwischen 30 und 70 Grad Celsius, während der Druck ähnlich dem auf der Erdoberfläche ist. „Hier könnte Leben also durchaus gedeihen – und genau hier finden wir den dunkelstreifigen UV-Absorbierer.“


Hintergrund: Leben auf der Venus
Schon 2012 berichtete der russische Leonid V. Ksanfomaliti über Lebensformen, die er auf Aufnahmen der sowjetischen Venus-Sonde „Venera-13“ (siehe Abb. l.) entdeckt haben will (…GreWi berichtete) – und sorgte damit erwartungsgemäß international für hitzige Diskussionen (…GreWi berichtete).

Selbst die Schwefelsäure in der Venus-Atmosphäre wäre nicht zwangsläufig ein Hindernis für dortiges Leben. Schließlich hatten schon frühere russische Venera-Missionen deren Größe von rund einem Mikron und damit deren Fähigkeit nachgewiesen, von ringförmigen Polymeren aus acht Schwefelatomen, sog. S8-Molekülen, überzogen zu sein. S8 wiederum absorbieren ultraviolettes Licht und geben es als sichtbares Licht wieder ab. „Sollte es sich also bei den Partikeln also um Mikroben handeln, so könnten auch sie mit S8 überzogen sein und so vor der Schwefelsäure geschützt sein“, so die Venera-D-Visionäre. Andere, frühere Überlegungen hatten sogar schon vermutet, dass die S8-Moleküle selbst das Ergebnis biologischer Aktivität sein könnten.

„Ob es in den Venus-Wolken tatsächlich Leben gibt, können wir derzeit noch nicht sagen“, so Limaye. „Das bedeutet aber auch nicht, dass es dort kein Leben gibt. Der einzige Weg, das genau herauszufinden ist der, die Venus-Atmosphäre direkt und vor Ort zu untersuchen.“

Ende Januar wird das Venera-D-Konzept an die verantwortlichen Gremien bei NASA und ROSKOSMOS überstellt. Frühestens Ende des Jahres soll dann über die mögliche Umsetzung der Pläne entschieden werden.

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http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...phaere20170118/

Stehende Welle: Astronomen beobachten gewaltige Struktur in der Venusatmosphäre:


Aufnahmen der Venus vom 7.-11. Dezember 2015
Copyright/Quelle: Fukuhara et al. / Planet-C / Nature Geoscience
Tokyo (Japan) – In der wolkenschwangeren Atmosphäre unseres Nachbarplaneten Venus haben Astronomen eine bogenförmige, gewaltige Struktur – ähnlich einer stationären Welle – entdeckt, die die Wissenschaftler vor ein Rätsel stellt. Noch 2010 war die bogenförmige Struktur nicht vorhanden und ist mittlerweile auch wieder verschwunden.

Wie das Team um Tetsuya Fukuhara und Makoto Taguchi von der Rikkyo University aktuell im Fachjournal „Nature Geoscience“ (DOI: 10.1038/ngeo2873) berichtet, entdeckten sie die gewaltige Veränderung in der Venusatmosphäre anhand von Aufnahmen der japanischen Sonde „Akatsuki“.

Insgesamt erstreckt sich die „stationäre Welle“ innerhalb der oberen Atmosphärenschichten über rund 10.000 Kilometer von Polregion zu Polregion: „Interessanterweise bewegte sich die Struktur mehrere Tage lang überhaupt nicht und verharrte während der Beobachtungszeit stationär über der zentralen Gebirgsregion Aphrodite Terra.“

Erstmals entdeckt wurde die Struktur auf Infrarot- und UV-Licht-Aufnahmen der Sonde, die zwischen dem 7. Und 11. Dezember 2015 gemacht wurden – unmittelbar nachdem die Sonde seit 2010 fünf Jahre lang aus technischen Gründen im Tiefschlafmodus verbracht hatte.

Wie die japanischen Astronomen berichten, seien die Eigenschaften der „Welle“ bislang noch völlig unklar. Sie vermuten allerdings, dass es sich um ungewöhnlich warme Gase, in Form einer sogenannten Schwerewelle handeln könnte, wie sie in Grenzregionen hinter Gebirgen entstehen, wenn sich Schwerkraft und Auftrieb der Winde die Waage halten.

In diesem Fall wäre es der erste Nachweis einer solchen Schwerewelle in der Venusatmosphäre. „Während zwar schon zuvor vergleichbare bogenförmige Strukturen in der Venusatmosphäre entdeckt wurden, bewegten diese sich bislang immer gemeinsam mit der Atmosphärenumgebung. Diese Region verharrte allerdings mehrere Tage lang stationär.“

Bei Höhenwinden von mehr als 360 Stundenkilometern sei dieses Verhalten wirklich überraschend. Offenbar scheint es auf der Venus Schwerewellen zu geben, wie sie ihre Gegenstücke auch in der irdischen Atmosphäre finden und auch für das Klima der Venus eine wichtige Rolle spielen könnten.

Als die Sonde sechs Wochen später erneut ihre Kameraaugen auf die „kleine Schwester der Erde“ richtete, war von der Bogenwelle nichts mehr zu sehen…

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Neue Studie: Venus war Milliarden Jahre lang lebensfreundlich:


Künstlerische Darstellung einer mit Ozeanen bedeckten Venus (Illu.).
Copyright: NASA
Greenbelt (USA) – Die Venus war möglicherweise 2-3 Milliarden Jahre lang ein gemäßigt temperierter und damit potentiell lebensfreundlicher Planet mit milden Temperaturen und Ozeanen. Zu diesem Ergebnis kommen erneut neuste Simulationen und offenbaren neue Einblicke in die Klimageschichte der Venus die auch Auswirkungen auf die Lebensfreundlichkeit von Exoplaneten auf ähnlichen Umlaufbahnen haben können.

Schon vor vierzig Jahren fand die NASA-Mission „Pioneer“ Hinweise dafür, dass auch der Schwesterplanet der Erde einst das Wasser in Form eines flachen Ozeans besaß.

Dr. Michael Way und Anthony Del Genio vom Goddard Institute for Space Science aktuell auf der EPSC-DPS-Tagung 2019 der „Europlanet Society“ berichten, haben sie fünf Simulationen erstellt, bei denen unterschiedliche Wasserdeckungsgrade der einstigen Venus angenommen wurden, um herauszufinden, ob die Venus jemals ein stabiles Klima hatte, das flüssiges Wasser unterstützen könnte.

Das Ergebnis: In allen fünf Szenarien war die Venus in der Lage, etwa drei Milliarden Jahre lang stabile Temperaturen zwischen maximal um die 50 Grad Celsius und mindestens etwa 20 Grad Celsius aufrechtzuerhalten. Dieses gemäßigte Klima hätte die Venus vielleicht sogar bis heute aufrechterhalten können, wenn es nicht zu einer Reihe von Ereignissen gekommen wäre, die vor etwa 700 bis 750 Millionen Jahren zu einer Freisetzung oder Ausgasung von Kohlendioxid in und aus den Gesteinen des Planeten geführt hätten.

“Unsere Hypothese ist die, dass die Venus für Milliarden von Jahren ein stabiles Klima hatte. Es ist möglich, dass das nahezu globale Ereignis der Oberflächenerneuerung für die Umwandlung von einem erdähnlichen Klima in jenes höllische Treibhaus verantwortlich ist, das wir heute kennen”, erläutert Way.

In drei der fünf von Way und Del Genio untersuchten Szenarien nutzten die Wissenschaftler die heutige Topographie der Venus an und simulierten einen tiefen Ozean von durchschnittlich 310 Metern, eine flache Wasserschicht von durchschnittlich 10 Metern und eine kleine im Grund eingeschlossene Wassermenge. Zum Vergleich erstellten sie auch ein Szenario mit der Topographie der Erde und einem 310-Meter-Ozean und schließlich eine Welt, die vollständig von einem Ozean mit einer Tiefe von 158 Metern bedeckt ist.

Um die Umweltbedingungen vor 4,2 Milliarden Jahren, vor 715 Millionen Jahren und heute zu simulieren, haben die Forscher ein allgemeines 3-D-Zirkulationsmodell angepasst, um den Anstieg der Sonnenstrahlung zu berücksichtigen, während sich unsere Sonne im Laufe ihrer Lebensdauer erwärmt hat, sowie wechselnde atmosphärische Kompositionen.

Obwohl viele Forscher der Ansicht sind, dass sich die Venus jenseits der inneren Grenze der bewohnbaren Zone unseres Sonnensystems befindet und damit zu nah an der Sonne ist, um flüssiges Wasser aufrecht zu erhalten, deutet die neue Studie darauf hin, dass dies möglicherweise doch nicht der Fall ist. “Die Venus empfängt derzeit fast die doppelte Sonneneinstrahlung, die wir auf der Erde haben. In allen von uns modellierten Szenarien haben wir jedoch festgestellt, dass die Venus noch Oberflächentemperaturen halten konnte und könnte, die für flüssiges Wasser ermöglichen würden.”

Laut den Simulationen hätte die Venus vor 4,2 Milliarden Jahren, kurz nach ihrer Entstehung, wohl auch eine Phase schneller Abkühlung hinter sich und ihre Atmosphäre wäre von Kohlendioxid dominiert gewesen. Hätte sich der Planet in den nächsten 3 Milliarden Jahren erdähnlich entwickelt hätte, wäre das Kohlendioxid von Silikatgesteinen aufgenommen und in der Oberfläche eingeschlossen worden. In der zweiten simulierten Phase, die vor 715 Millionen Jahren modelliert wurde, wäre die Atmosphäre wahrscheinlich von Stickstoff mit Spuren von Kohlendioxid und Methan dominiert worden – ähnlich wie heute auf der Erde – und diese Bedingungen hätten sogar bis heute stabil bleiben können.

Die Ursache für die jedoch eingetretene Ausgasung, die zur dramatischen Transformation der Venus führte, ist bis heute ein Rätsel. Wissenschaftler vermuten jedoch einen Zusammenhang mit der vulkanischen Aktivität des Planeten. Eine Möglichkeit besteht darin, dass große Mengen Magma in die Luft sprudelten und Kohlendioxid aus geschmolzenem Gestein in die Atmosphäre abgeben wurde. Das Magma erstarrte, bevor es die Oberfläche erreichte, und es bildete so eine Barriere, durch das Gas nicht mehr resorbiert werden konnte. Das Vorhandensein großer Mengen Kohlendioxid löste dann einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt aus, der zu den heutigen sengenden Durchschnittstemperaturen von 462 Grad an der Oberfläche des Planeten führte.

“Auf der Venus ist etwas passiert, bei dem eine große Menge Gas in die Atmosphäre freigesetzt wurde und von den Gesteinen nicht wieder absorbiert werden konnte“, erläutert Way weiter. „Auf der Erde gibt es einige Beispiele für großflächige Ausgasungen, zum Beispiel die Entstehung der Sibirischen Fallen vor rund 500 Millionen Jahren. Diese hatte zwar ein Massensterben auf der Erde zur Folge, jedoch nicht in einem mit denVorgängen auf der Venus vergleichbaren Ausmaß“.

Im Venus-Rätsel gibt es aber noch immer zwei wichtige Unbekannte, die es zu lösen gilt, bevor die Frage, ob die Venus einst tatsächlich lebensfreundlich gewesen sein könnte, vollständig beantwortet werden kann. Die erste bezieht sich darauf, wie schnell die Venus anfänglich abkühlte und ob überhaupt flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche kondensieren konnte. Die zweite Unbekannte ist die Antwort auf die Frage, ob es sich bei dem globalen Oberflächenaustauschereignis um einen einzelnen Vorgang oder einfach um das jüngste in einer Reihe von Ereignissen handelt, die Milliarden von Jahre in der Vergangenheit der Venus zurückreichen.

“Wir brauchen mehr Missionen, um die Venus zu studieren und ein detaillierteres Verständnis ihrer Geschichte und Entwicklung zu erlangen”, fordert Way abschließend. “Unsere Modelle zeigen aber schon jetzt, dass es eine reale Möglichkeit gibt, dass die Venus einst lebensfreundlich war und sich von jener Welt, die sich heute so radikal von der unsrigen unterscheidet, unterschied.

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Astrobiologen spekulieren über Leben in der Venusatmosphäre 3. April 2018
Wissenschaftler hoffen auf Leben in der Venus-Atmosphäre 17. Januar 2017
Studie: Auch Venus könnte einst lebensfreundlich gewesen sein 9. August 2016
Astrophysikerin fordert Suche nach außerirdischem Leben nicht nur auf erdähnlichen Planeten 8. Mai 2013
Astrobiologe: “Mikroben von der Venus könnten während des Transits zur Erde gelangt sein” 12. Juni 2012
Russischer Wissenschaftler will Lebensformen auf der Venus entdeckt haben 21. Januar 2012
“Planetary Society” kommentiert Entdeckung von Leben auf der Venus 26. Januar 2012

Quelle: The Europlanet Society

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Erneut Hinweise auf aktiven Vulkanismus auf der Venus entdeckt:


Der Venus-Vulkan Idunn Mons.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/ESA
Houston (USA) – US-Wissenschaftler haben weitere Beweise für aktiven Vulkanismus auf der Venus entdeckt. Damit wäre unser Nachbarplanet neben der Erde der einzige bekannte Planet im Sonnensystem mit jüngsten aktiven vulkanischen Eruptionen.

Wie das Team um Dr. Justin Filiberto vom Lunar and Planetary Institute (LPI) und der Universities Space Research Association (USRA) aktuell im Fachjournal “Science Advances” (DOI: 10.1126/sciadv.aax7445) berichtet, haben sie Lavaströme auf der Venus identifiziert, deren Alter sie auf nur wenige Jahre datieren. “Sollte die Venus heute noch vulkanisch aktiv sein, wäre sie ein idealer Forschungsort, um das Innere von Planeten besser zu verstehen“, erläutert Filiberto und führt dazu weiter aus: „Wir könnten beispielsweise untersuchen, wie sich Planeten abkühlen und warum die Erde und die Venus Vulkanismus haben, der Mars aber nicht. Zukünftige Missionen könnte beobachten, wie sich diese Lavaströme und damit die Vensuoberfläche verändern.”

Hintergrund
Schon seit den 1990er Jahren haben unterschiedliche Missionen wie etwa die NASA-Sonde „Magellan“ oder die der europäische Orbiter des „Venus Express“ Vulkane auf der Venus nachgewiesen. Das Alter dieser Lavaströme und Aktivität war bislang jedoch nicht eindeutig, da die Veränderungsrate der Strukturen nicht bekannt war. Tatsächlich finden sich aber schon seit Jahren immer mehr Hinweise auf auch heute noch aktiven Vulkanismus auf der Venus – siehe Grafik.



Schaubild zu den bisherigen Hinweisen auf junge vulkanische Aktivität auf der Venus.

Im Labor haben Dr. Filiberto und Kollegen nun die ätzend-heiße Venusatmosphäre simuliert, um so die von den Sonden identifizierten Mineralien und die Veränderungen ihrer chemischen Reaktionen mit der Venusatmosphäre zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Experimente zeigen, dass das häufig im Basalt der Venusoberfläche vorkommendes Mineral Olivin vergleichsweise schnell mit der Venusatmosphäre reagiert und bereits innerhalb weniger Wochen von den Eisenoxidmineralien Magnetit und Hematit überzogen wird.

Zudem entdeckten die Wissenschaftler, dass “Venus Express” solche Veränderungen schon innerhalb weniger Jahre aufzeigt. Anhand dieser Beobachtungen könne nun auch geschlussfolgert werden, dass auch besagte Lavaströme sehr jung sein müssen und dann tatsächlich ein Beweis dafür wären, dass die Venus auch heute noch vulkanisch aktiv ist.

Quelle: Universities Space Research Association

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Simulationen zeigen: Venus könnte bis zu 3 Milliarden Jahre lang lebensfreundlich gewesen sein:


Ein Vergleich der heutigen, heißen und trockenen Venus auf der Grundlage von Daten der sowjetischen Missionen „Venera 13 und 14“ und der amerikanischen Missionen „Poineer“ und „Magellan“ (r.) mit einem auch von Meeren geprägten Planetenmodell der frühen Venus (Illu. L.).
Copyright: NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech (l.) and NASA (r.).

New York (USA) – Planetenwissenschaftler der NASA haben neue Computermodelle des einstigen Klimas der Venus erstellt, um damit Theorien zu überprüfen, wonach auch unsere “höllische Erdschwester” einst eine erdähnliche, lebensfreundliche Welt war. Tatsächlich bestätigen einige der Ergebnisse dieses ungewohnte Bild unseres Nachbarplaneten.

Wie Michael Way und Anthony D. Del Genio vom Goddard Institute for Space Studies (GISS) der NASA vorab via Arxiv.org aktuell im “Journal of Geophysical Research – Planets” (JGR Planets; DOI: 10.1029/2019JE006276) berichten, haben sie Supercomputer der NASA genutzt, um in mehrere Monate andauernden Berechnungsprozessen das Venusklima der vergangenen 4,2 Milliarden Jahre in verschiedenen Szenarien zu modellieren.

Grundsätzlich gehen Planetenwissenschaftler von zwei möglichen Klimaszenarien der Venus aus:
– Szenario ein geht von einer Venus aus, die ursprünglich eine Atmosphäre aus Kohlendioxid und Wasserdampf besaß und für rund 100 Millionen Jahre von einem Magmaozean bedeckt war. Die damals deutlich aktivere Sonne erzeugte auch mehr Röntgen- und ultraviolette Strahlung als heute. Das die Venus erreichenden Sonnenlicht spaltete den Wasserdampf in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O) auf. Vor dem Hintergrund des 100 Millionen Jahre währenden Magmaozeans und des ins All entweichenden Wasserstoffs, dürfte auch jeglicher Sauerstoff vom Magmaozean absorbiert worden sein. Als dann dieser Magmaozean abkühlte, verblieb der Planet mit einer nahezu wasserlosen Atmosphäre und einer trockenen Oberfläche.

– Im zweiten Szenario besaß die Venus zwar auch eine Wasserdampfatmosphäre, jedoch währte der Magmaozean nur wenige Millionen Jahre. Auf diese Weise konnte wesentlich mehr Wasser in der Atmosphäre verbleiben und sich nach dem Abkühlen des Magmaozeans in Form eines Wasserozeans auf der Venusoberfläche kondensieren.

In ihren neuen Berechnungen untersuchten die GISS-Wissenschaftler das zweite Modell anhand von 45 unterschiedlichen Simulationen, die unterschiedliche Topografien, Land-Wasser-Verhältnisse, Bodenarten, atmosphärische Zusammensetzungen, Sonneneinstrahlungs- und Rotationsraten in Betracht zogen.

Hoffnungsvolle Ergebnisse
Das Ergebnis zeigt, dass sollte die frühe Venus einen Wasserozean beherbergt haben, der Planet bis zu 3 Milliarden Jahre lang (!) lebensfreundliche Bedingungen hervorgebracht haben könnte.

Die Wissenschaftler vermuten zudem, dass sich der heutige Treibhauseffekt-Zustand der Venus in Folge großflächiger vulkanischer Eruptionen eingestellt hatte, durch die genügend CO2 freigesetzt wurden, um die Oberflächengewässer auszutrocknen. Tatsächlich gibt es auf dem Planeten Hinweise dafür, dass die vulkanische Aktivität bis heute andauert (…GreWi berichtete).


Die Visualisierung der “Simulation 28” zeigt, die Oberflächenlufttemperatur der Venus vor 2,9 Milliarden Jahren mit einer hypothetischen Atmosphäre von 0,25 Bar und einer erdähnlichen Topografie mit einem bis zu 310 Meter tiefen Ozean. Hierbei handelt es sich um die im Ergebnis erdähnlichste der insgesamt 45 durchgespielten Simulationen.
Copyright/Quelle: M.J. Way and A.D. Del Genio, J. Geophys. Res. Planets.

In zukünftigen Simulationen wollen Way und Kollegen sich auf die Entwicklung der Venus innerhalb der ersten 100 Millionen Jahre konzentrieren und überprüfen, ob Wasser tatsächlich auf der Oberfläche in Form von Ozeanen kondensieren konnte. Zudem wollen sie genauer untersuchen, wie es unter diesen Umstand zum heutigen Treibhauseffekt kommen konnte.

Neue habitable Zone
Die Ergebnisse haben auch Konsequenzen für das, was Astronomen als “habitable (also lebensfreundliche) Zone“ beschreiben: Sollte sich die optimistische Version einer einst Milliarden Jahre lang lebensfreundlichen Venus bestätigen, schlagen die Autoren vor, den Planeten in einer Region zu verorten, die sie zukünftig als „optimistische Venus-Zone“ bezeichnen wollen.

Quelle: NASA
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Lebenszyklen in der dichten Venusatmosphäre?

Cambridge (USA) – Denken wir an unseren Nachbarplaneten Venus, so haben die meisten vermutlich Bilder einer vulkanischen Höllenversion unserer Erde vor Augen. Viel zu heiß für Leben – zumindest für Leben, wie wir es von der Erde kennen. Doch auch die Venus könnte vor sehr langer Zeit einst lebensfreundlich gewesen sein und Reste dieses Lebens könnten bis heute in oberen dichten Venusatmosphäre existieren. Einen hypothetischen Lebenszyklus dieser Venusmikroben haben Astrobiologen nun beschrieben.
Wie das Team um die Astrobiologin Sarah Seager vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) aktuell im Fachjournal “Astrobioly“ (DOI: 10.1089/ast.2020.2244) berichtet, könnte es heute noch in Höhen von 48-60 Kilometern oberhalb der Venusoberfläche Leben in Form von Mikroben geben, denn nicht zuletzt besitzt auch unsere Erde noch bis in hohe Atmosphärenschichten eine Biosphäre, innerhalb derer Mikroben existieren und gedeihen.

Hierzu führt die Wissenschaftlerin aus: „Mikrobisches Leben bleibt natürlich nicht für immer in solchen Höhen, sondern wurde in diese Höhen transportiert, von wo aus es auch nach und nach wieder zur Erde sinkt bzw. abregnet.“ Ähnliches könnte auch auf der Venus passieren, allerdings wäre die Oberfläche für Mikroben vermutlich tödlich.

In ihrer aktuellen Studie haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun ein hypothetisches Szenario entwickelt, innerhalb dessen entsprechend angedachte Mikroben innerhalb der Venusatmosphäre überleben könnten und nicht auf die Oberfläche abregnen würden.

Lebenszyklus dank rätselhaftem Venusdunst?
Zuvor hatten Untersuchungen der Venusatmosphäre gezeigt, dass unterhalb der niedrigsten Wolkenschichten der Venus, zwischen 33 und 47,5 Kilometern Höhe eine rätselhafte Dunstschicht existiert. Während die Zusammensetzung der diesen Dunst bildenden Partikel zwar noch weitgehend unbekannt, ist deren Größe mit 0,4 bis 4 Mikrometer hingegen bekannt. Zum Vergleich: Das menschliche Haar hat einen Durchmesser von knapp 100 Mikrometern.

Sollten Mikroben aus den oberen Atmosphärenschichten abgeregnet sein, könnten sie innerhalb dieser Dunstschranke aufgefangen worden sein. Um dann die hier vorherrschenden Temperaturen zu überstehen, müssten die Mikroben in Form von ausgetrockneten Sporen inaktiv werden, bis sie wieder in höhere, kühlere und feuchtere Schichten getragen und sozusagen reanimiert werden. Auch hier gibt es vergleichbare Vorgänge innerhalb der Erdatmosphäre.

Während dieser Prozesse könnten die Mikroben dann auch gedeihen, wachsen und sich fortpflanzen und innehrhalb kleinster Wassertröpfchen in der oberen Venusatmosphäre Monate und jahrelang überleben, bis diese Tröpfchen zu groß werden und erneut in die Dunstschicht abregen, wo der Zyklus aufs Neue beginnen würde.

Um auf diese Weise überleben zu können, wären die Mikroben auf Nährstoffe innerhalb der Atmosphärenschichte der Venus angewiesen und würden vermutlich – wie irdische Pflanzen – Photosynthese betreiben.

In ihrer Studie führen die Astrobiologen weiter aus, dass selbst wenn die rätselhafte Dunstschicht der Venus nur zu einem Prozent aus entsprechenden Trockensporen bestehen würde, dies 5.000 Tonnen an Mikroben entsprechen würden. Würden die angedachten Venusmikroben dann – wie ihre irdischen Gegenstücke – etwa den 0,4 trillionstel Teil eines Gramms wieder, könnte es 10hoch22 Sporen innerhalb des Venusdunstes geben (eine 1 mit 22 Nullen). Zum Vergleich: Innerhalb der Erdatmosphäre vermuten Wissenschaftler 10hoch24 biologische Zellen und 10hoch30 einzellige Mikroben.

Zugleich geben Seager und Kollegen aber auch zu bedenken, dass das Leben innerhalb der Atmosphärenschichten der Venus weiterhin extremen Bedingungen ausgesetzt wäre: „Neben der extrem trockenen Luft, sind die Venuswolken reich an Schwefelsäure. Hier gibt es also einige Herausforderungen für Leben.“

Extreme Umgebung
Allerdings sind auf der Erde zahlreiche sogenannte extremophile Mikroben bekannt, die nicht nur an den trockensten, kältesten und heißesten Orten auf der Erde, sondern auch unter extremer Strahlung und in stark säurehaltigen Umgebungen existieren können. Hinzu könnten die hypothetischen Venusmikroben den Schwefel nutzen, um sich daraus Schutzhüllen gegen die widrigen Umstände zu bauen.


Hintergrund: Leben auf der Venus
Schon 2012 berichtete der russische Leonid V. Ksanfomaliti über Lebensformen, die er auf Aufnahmen der sowjetischen Venus-Sonde “Venera-13” (siehe Abb. l.) entdeckt haben will (…GreWi berichtete) – und sorgte damit erwartungsgemäß international für hitzige Diskussionen (…GreWi berichtete).
Das neue Modell könnte somit nicht nur Möglichkeiten für Leben auf der Venus, sondern auch auf ähnlich gearteten Exoplaneten und sogar innerhalb der Wolkenschichten der Gasplaneten unseres eigenen Sonnensystems, wie Jupiter oder Neptun aufzeigen.

Quelle: MIT, Astrobiology
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Coronae: Aktiver Vulkan-Gürtel auf der Venus entdeckt:


Direktblick auf eine Corona auf der Venusoberfläche
Copyright: NASA/JPL

Zürich (Schweiz) – Ein Team aus Schweizer und US-amerikanischen Planetenwissenschaftlern hat mit Hilfe hochauflösender Aufnahmen und neuer 3D-Computersimulationen einen bislang unbekannten „Feuerring“ vermutlich noch bis in jüngste Zeit aktiver Vulkane auf der Venus entdeckt. Die Entdeckung verändere unser Bild von der Venus als nahezu geologisch inaktiver Planet hin zu einem Planeten, dessen Inneres viele aktive Vulkane speisen kann, so die Forschenden.

Wie das Team um Professor Taras Gerya von der ETH-Zürich gemeinsam mit Kollegen und Kolleginnen um Professor Laurent Montési von der University of Maryland aktuell im Fachjournal „Nature Geoscience“ (DOI: 10.1038/s41561-​020-0606-1) berichten, haben sie mit Hilfe von 3D-Computersimulationen die heutigen Aktivitäten sogenannter Coronae-​Strukturen auf der Oberfläche der Venus klassifiziert und dabei zu ihrer eigenen Überraschung einen bis dato unentdeckten „Feuergürtel“ auf unserem Nachbarplaneten entdeckt.

Schon vor Jahren hatten Planetenforscher auf hochauflösenden Bildern der Magellan-Mission der NASA eigenartige ringförmige Strukturen, sogenannte Coronae (lat. Kronen; Einzahl: Corona) entdeckt. Das Team um Gerya hat danach anhand von Computermodellen erforscht, wie diese Strukturen entstanden sein könnten.


Der kreisrunde Berg im Vordergrund ist eine 500 Kilometer große Corona in der Galindo-​Region der Venus. Die dunklen Rechtecke sind ein Artefakt.
Copyright: NASA/JPL/USGS

Bis heute gehen die meisten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen davon aus, dass sogenannte Mantelplumes, die tief aus dem Inneren des Planeten aufsteigen, die kreisförmigen Strukturen an der Oberfläche erzeugen.


Blockdiagramm der Bildung von Coronae: Durchbricht ein Mantelplume die Lithosphäre, sinkt an ihren Rändern Kruste ab (a, b). Schwache Plumes liefern kein Material aus dem Inneren der Venus an die Oberfläche. Es bilden sich andere Corona-​Formen (d).
Copyright/Quelle: Gülcher et al. Nat.Geoscience, 2020)

Mantelplumes sind Säulen aus heißem, geschmolzenen Gestein, das durch Konvektionsbewegungen im unteren Mantel bis zur Kruste gelangt. Dort breitet sich der oberste Teil der Säule pilzförmig aus. Die mitgeführte Hitze schmilzt die darüber liegende Kruste kreisförmig auf. Kontinuierlich aus der Tiefe emporsteigendes Material verbreitert den Kopf des Plume und weitet die Ringstruktur auf der Oberfläche aus – eine Corona entsteht. Die harte Kruste, welche den Mantelplume umgibt, zerbricht und taucht schließlich unter den Rand der Corona ab, was lokal tektonische Prozesse in Gang setzt.
(Quelle: ETH-Zürich)

Allerdings seien die Topografie von Coronae nicht homogen oder einfach zu beschreiben. „Auf der Venus-​Oberfläche kommen solche Strukturen in einer großen Vielzahl von Formen und Größen vor“, erläutert Anna Gülcher, Doktorandin in Geryas Forschungsgruppe.

Mithilfe eines größeren Datensatzes von verbesserten 3D-​Simulationen haben Gülcher und Kollegen die Coronae deshalb erneut untersucht, um die Vielfalt der Oberflächentopografie mit darunter ablaufenden Prozessen zu verknüpfen.

Die neuen Simulationen zeigen nun, dass die Topografie einer Corona davon abhängt, wie dick und stark die Kruste an der Stelle ist, an welcher ein Mantelplume auftrifft. Anhand der Analysen zeigt sich nun deutlich, dass die Coronae-​Topografien davon abhängen, wie aktiv die darunterliegende Magmasäule ist.


Bilder von Coronae auf der Venus. Mittlere Spalte: Falschfarbendarstellung der Topografie. Rechte Spalte: Computermodelle der entsprechenden Strukturen. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.)
Copyright/Quelle: Gülcher et al. Nat.Geoscience, 2020

Diese Unterscheidung erlaubte es den Forschenden, über hundert große Coronae der Venus in zwei wesentliche Gruppen einzuteilen: Solche, unter denen derzeit ein aktiver Plume aufsteigt und geschmolzenes Material mitführt, und jene, unter denen der Plume erkaltet und inaktiv geworden ist. „Jede Corona-​Struktur hat eine spezifische Signatur, die anzeigt, was darunter vor sich geht“, erklärt Gülcher.

Alle aufgrund ihrer Aktivität eingeteilten Coronae trug die Forscherin auf einer Venus-​Karte ein. Zu ihrer Überraschung konnte sie die meisten der Strukturen, die über aktiven Mantelplumes liegen, auf einem Gürtel in der unteren Hemisphäre der Venus verorten. Nur wenige aktive liegen demnach außerhalb dieses Bandes. „Wir nannten es deshalb in Anlehnung an den ‘Pazifischen Feuerring der Erde’ den ‘Feuerring der Venus’.“ Sie geht davon aus, dass dieser Feuerring mit einer Zone zusammenfällt, in der besonders viel Plume-​Material aufstößt.

Es sei jedoch wichtig zu beachten, dass auf der Erde die Plattentektonik für die Lage und Dynamik des Feuerrings verantwortlich sei – auf der Venus aber ein vertikaler Hotspot-​Vulkanismus wirke, der auf der Erde nur an wenigen Orten vorkomme.

Weshalb sich die Mantelplumes auf der Venus genau in solch einem Gürtelring anordnen und was dies für Prozesse bedeutet, die sich tief im Inneren dieses Planeten abspielen, ist noch eine ebenso wichtige wie offene Frage. Diese könnte in künftigen Studien mit Computersimulationen im großen Maßstab angegangen werden, erklärt Gülcher.

In ihren Modellen simulieren die Forschenden nur wenige hundert Kilometer des obersten Teils eines Mantelplumes. In der Realität aber könnten solche Magmasäulen über 1000 Kilometer lang sein. „Die gesamte Länge zu simulieren, kommt aufgrund der erforderlichen Rechenkapazität nicht in Frage“, so Gülcher. Nur schon die aktuellen Simulationen sind achtmal grösser als bisherige. Gerechnet wurden sie auf dem Euler-​Cluster der ETH.

Von den neuen Erkenntnissen erhoffen sich die Planetenforscher auch neue Einsichten darüber, wie Mantelplumes im Inneren der Erde funktionieren. Sie dürften verantwortlich sein für die Entstehung von Hotspot-​Vulkanismus wie er sich beim Hawaiianischen Inselarchipel äußert. Mantelplumes könnten zudem ein Auslöser für die auf der Erde beobachtete Plattentektonik gewesen sein, wie Geryas Forschungsgruppe ebenfalls mit Hilfe von Simulationen aufzeigte. Wie damals erwähnt, könnte die Venus als Modell für die Prozesse dienen, die sich auf der frühen Erde abgespielt haben könnten.

Die Ergebnisse sollen nun zudem bei der Auswahl des Landeareale zukünftiger Venus-Missionen behilflich sein. So plant beispielsweise die Europäische Raumfahrtagentur ESA die Mission “EvVision” schon jetzt für das Jahr 2032.

Quelle: ETH Zürich
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https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...r-venus20200914

Vorab geleaked: Astronomen finden starke Hinweise für mikrobisches Leben auf der Venus:



In der Venusatmosphäre haben Astronomen die chemische Signatur von Phosphin entdeckt, für das sie keine andere Erklärung als anaerobe Mikroben finden konnten.
Copyright: ESO/ M. Kornmesser/L. Calçada/NASA/JPL-Caltech/Royal Astronomical Society/ Attribution: CC BY 4.0

Cardiff (Großbritannien) – „In der mittleren Venusatmosphäre haben Astronomen die Signatur von Monophosphan (Phosphin, PH3) entdeckt. Zumindest auf der Erde kann die Verbindung nur künstlich in Labors oder von anaeroben Mikroben erzeugt werden.“ Diese sensationelle Meldung ging am gestrigen Sonntagmittag für kurze Zeit durch einige englischsprachige Wissenschaftsmedien – um dann schon kurz darauf auch wieder zu verschwinden. Wie es scheint hatten einige Wissenschaftsportale Vorabinformationen noch vor dem vereinbarten Publikationstermin veröffentlicht und damit das sog. Informationsembargo gebrochen.
Ursprung der geleakten Informationen war vermutlich ein vom offiziellen Youtube-Kanal des an den Untersuchungen beteiligten Massachusetts Institute of Technology (MIT), in dem nicht nur die Entdeckung erläutert und kommentiert, sondern auch Links zur Originalpublikation (siehe unten) veröffentlicht wurden. Das Youtube-Video mit dem Titel „Possible signs of life discovered on Venus“ ist derzeit (wieder) auf „privat“ geschaltet. Noch bevor das Originalvideo geschlossen wurde, konnte es jedoch von verschiedenen anderen Youtube-Kanälen gespeichert und wieder-veröffentlicht werden. Eine Kopie des Originalvideos des MIT finden Sie HIER

Laut den vorliegenden Informationen (Dank an GreWi-Leser Jens C. H.), die mittlerweile von immer mehr Quellen gerade über den Kurznachrichtendienst Twitter bestätigt werden, wird die Entdeckung am heutigen Montag den 14. September 2020 um 17 Uhr mitteleuropäischer Zeit offiziell bekanntgegeben und im Fachjournal „Nature Astronomy“ (DOI: s41550-020-1174-4 ...auch dieser Link ist mittlerweile inaktiv) veröffentlicht. Auch die „Royal Astronomical Society“ hatte einige Journalisten offenbar bereits vorab in einer Zoom-Konferenz informiert und ebenfalls eine eigene Pressemitteilung dazu veröffentlicht, die jedoch ebenfalls wieder zurückgezogen bzw. der Link dazu „stumm geschaltet“ wurde.

https://ras.ac.uk/user/login?destination...ints-life-venus


Phosphin ist ein Molekül aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen, die normalerweise nicht zusammenkommen. Es erfordert enorme Energiemengen, beispielsweise in den extremen Umgebungen von Jupiter und Saturn, die Atome mit genügend Kraft zu zerschlagen, um ihre natürliche Abneigung zu überwinden. Tatsächlich wurde Phosphin bereits in den 1970er Jahren in den Atmosphären von Jupiter und Saturn, also von großen Gasplaneten – entdeckt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Molekül im Innern dieser Gasriesen regelrecht zusammengeballt wurde und, wie Sousa-Silva und Kollegen es beschreiben, “von gewaltigen Konvektions-Stürmen in Planetengröße gewaltsam erzeugt wurde.
Während der Nachweis von Monophosphan in der höheren Venus-Atmosphäre selbst noch kein direkter Nachweis bzw. Beweis für dortiges Leben in Form von Mikroben ist, handelt es sich dennoch um einen wirklich deutlichen (und laut den Wissenschaftlern „extrem verlockenden“) Beleg für Reaktionen in der Venusatmosphäre, die durch dortige anaerobe Mikroben verursacht werden.

Tatsächlich sollte das Gas dort, wo es nun gefunden und nachgewiesen wurde, eigentlich nicht sein – gilt es auf der Erde doch als eindeutige Biosignatur – also als Anzeichen für mikrobisches Leben, da es entweder künstlich im Labor erzeugt werden muss oder von Mikroben in sauerstofflosen Umgebungen produziert wird.

Der Nachweis des übel riechenden Gases gelang demnach einem Team um Jane Greaves von der Cardiff University gemeinsam mit Kollegen um William Bains vom MIT bei Beobachtungen mit dem James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) des Mauna-Kea-Observatorium auf Hawaii und der Atacama Large Milimetre Array (ALMA), das von der Europäischen Südsternwarte (ESO) gemeinsam mit dem National Radio Astronomy Observatory (AUI/NRAO) und dem National Astronomical Observatory of Japan betrieben wird.

Durch die Bestätigung der Phosphin-Signaturen mit unterschiedlichen und voneinander derart unabhängigen Teleskopen, können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zudem ausschließen, dass es sich um individuelle Beobachtungsfehler handelt.

Schon zuvor hatten MIT-Wissenschaftler um Sousa-Silva betont, dass sie Phosphin, so es auf einem Felsplaneten nachgewiesen würde, als eindeutiger Biomarker betrachtet werden könne (…GreWi berichtete). Um sich aber dennoch vor der Bekanntgabe von „Beweisen für Leben auf der Venus“ abzusichern, untersuchten die Forscher und Forscherinnen, ob andere komplexe Erklärungen für die Existenz des Gases tatsächlich ausgeschlossen werden können und untersuchten hierzu sämtlich bekannten non-biologischen Entstehungswege von Monophosphan.

Einer der vorab geleakten Artikel auf EarthSky.org zitiert die MIT-Astrophysikerin Clara Sousa-Silva dazu wie folgt:

„Jetzt werden Astronomen sicherlich nach Wegen suchen, wie die Existenz von Phosphin auch ohne die Anwesenheit von Leben erklärt werden kann. Ich begrüße dies wirklich, denn wir haben alle uns bekannten Möglichkeiten ausgeschöpft, um abiotische Prozesse zu testen, durch die auf der Venus Phosphin entstehen könnten – erfolglos.

Die Entdeckung von Phosphin auf der Venus wirft viele Fragen auf. Etwa jene, wie Mikroben überhaupt in der Venusatmosphäre überleben können. Auf der Erde gibt es einige Mikroben, die mit bis zu 5 Prozent Säure in ihrer Lebensumgebung zurrechtkommen. Aber die Wolken der Venus bestehen fast nur aus Säure.“


Schematische Darstellung der gemäßigten, potentiell selbst nach irdischen Maßstäben lebensfreundlichen, Zone innerhalb der Venusatmosphäre.
Copyright/Quelle: S.Seager et al. (2020) / Astronomy


Auf der Erde wird Phosphin von Mikroben erzeugt, die nahezu keinen Sauerstoff benötigen, stattdessen Phosphatmineralien und Wasserstoff absorbieren und als Ausscheidungsprodukt Phosphin abgegeben. Tatsächlich gibt es in der Venusatmosphäre nahezu keinen Sauerstoff. Da die Venusoberfläche selbst viel zu heiß ist, als dass hier erdartige Mikroben existieren könnten. Erst in Höhen von 48 bis 60 Kilometern erreichen die Temperaturen zwischen minus 17 und 93 Grad Celsius, weshalb man hier von einer „lebensfreundlichen Zone“ der Venus sprechen könnte. Genau hier haben die Astronomen nun auch das Phosphin entdeckt.

Potentielle Venus-Mikroben, so vermuten Astrobiologen, entstanden Ozeanen aus flüssigem Wasser, die einst – als das Venusklima noch wesentlich milder und lebensfreundlicher war – auf der Venusoberfläche existierten. Als sich die Venus dass in Folge eines massiven Treibhauseffekts zur heutigen „höllische Schwester der Erde“ erhitzte, zogen sich einige Mikroben in die gemäßigten Atmosphärenschichten zurück, wo sie sich bis heute existieren könnten, ohne je überhaupt auf die Oberfläche zu gelangen (…GreWi berichtete).

Tatsächlich könnte der Nachweis von Mikroben in der Venusatmosphäre ein Merkmal dieser erklären, das Wissenschaftler seit Jahren vor ein Rätsel stellt: Dunkle Streifen, die – so vermuteten einige Wissenschaftler bereits – von lichtabsorbierenden Bakterien erzeugt werden könnten (…GreWi berichtete). Die dunklen Streifen sind unter anderem auf UV-Aufnahmen der europäischen Sonde “Venus Express” zu erkennen (siehe Abb. l.; Copyright: ESA/MPS/DLR/IDA).

Für die Autoren der Studie, darunter auch Janusz Petkowski vom MIT ist die Sache damit relativ eindeutig: „Unsere Entdeckung bedeutet entweder, dass es dort Leben gibt, oder, dass es physikalische oder chemische Prozesse gibt, die wir auf Felsplaneten bislang so nicht erwartet hätten. (…) Wir haben wirklich alle bekannten Wege überprüft, durch die Phosphin auf Felsplaneten entstehen könnte. Wenn wir es hier nicht mit Leben zu tun haben, dann klafft in unserem Verständnis von Felsplaneten allgemein eine gewaltige Wissenslücke.“

„Wenn wir hier tatsächlich Leben jenseits der Erde gefunden haben, so verleiht das unserer eigenen Existenz in eine neue Perspektive. Es sagt uns aber auch, dass das Leben sehr viel häufiger ist, als wir bislang angenommen haben. Dann gäbe es eine gewaltige Menge an Möglichkeiten in unserer Galaxie. Möglichkeiten für Leben mit unterschiedlicher Biochemie und unterschiedlichen Ansprüchen.“

Quellen: Nature, EarthSky.org, MIT, eigene Recherchen (GreWi)
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https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...-herab20201118/

Möglicher Biomarker auf der Venus: Astronomen stufen Aussagen herab:


In der Venusatmosphäre haben Astronomen die chemische Signatur von Phosphin entdeckt, für das sie keine andere Erklärung als anaerobe Mikroben finden konnten.
Copyright: ESO/ M. Kornmesser/L. Calçada/NASA/JPL-Caltech/Royal Astronomical Society/ Attribution: CC BY 4.0

Cardiff (Großbritannien) – Der jüngst erbrachte Nachweis des potenziellen Biomarkers Phosphin in der Venusatmosphäre sorgte weltweit für Aufsehen und Spekulationen darüber, ob das Gas von Mikroben verursacht werden könnte. Der Veröffentlichung im anerkannten Fachjournal „Nature“ folgte jedoch unmittelbar scharfe Kritik an den berichteten unerwartet hohen Werten, wie sie auf eine mikrobielle Biosphäre hinweisen könnte (…GreWi berichtete). Nachdem die ursprünglichen Autoren ihre Daten erneut kritisch analysiert haben, stufen sie nun selbst ihre Aussagen herab, – bestätigen aber grundsätzlich erneut das Vorhandensein des potenziellen Biomarkers auf der Venus.
Zuvor hatten vier unabhängige Studien die ursprüngliche Arbeit kritisiert oder festgestellt, die Ergebnisse nicht reproduzieren zu konnten. Jetzt schreiben auch die ursprünglichen Autorinnen und Autoren um Jane Greaves von der Cardiff University vorab via ArXiv.org, dass „selbst die günstigste Interpretation ihrer Daten darauf hindeutet, dass die beschriebenen Phosphin-Werte mindestens siebenmal niedriger sind als zunächst berichtet“.

Zugleich festigt das Team aber auch seine Feststellung, dass das kontrovers diskutierte Gas tatsächlich in der Venusatmosphäre vorhanden ist, und diskutiert die Möglichkeit, dass es aufgrund lokaler Reservoire in der Atmosphäre hier und da auf ein höheres Niveau steigen könnte.

Phosphin ist ein Molekül aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen, die normalerweise nicht zusammenkommen. Es erfordert enorme Energiemengen, beispielsweise in den extremen Umgebungen von Jupiter und Saturn, die Atome mit genügend Kraft zu zerschlagen, um ihre natürliche Abneigung zu überwinden. Tatsächlich wurde Phosphin bereits in den 1970er Jahren in den Atmosphären von Jupiter und Saturn, also von großen Gasplaneten – entdeckt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Molekül im Innern dieser Gasriesen regelrecht zusammengeballt wurde und, wie Sousa-Silva und Kollegen es beschreiben, “von gewaltigen Konvektions-Stürmen in Planetengröße gewaltsam erzeugt wurde.
Wie das Fachjournal „Science“ berichtet, habe Greaves in einem Gespräch mit der „Venus Exploration Analysis Group“ (VEXAG) der NASA erklärt, dass die Phosphin-Linie weiterhin existiert.“ Unterstützend zu den Folgerungen der ersten Studie haben die Astronomen und Astronominnen nun Beobachtungen mit vom James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) von 2017 und vom Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) von 2019 hinzugezogen. Trotz der Herabstufung der ursprünglichen Werte attestieren die Forschenden weiterhin, dass Phosphin tatsächlich für eine der sogenannten Absorptionslinien im Spektrum der Venusatmosphäre verantwortlich sei – wenn auch in deutlich geringeren Mengen. Damit widersprechen Greaves und Kollegen einem der Kritikpunkte, der unterstellt hatte, dass es sich bei dem Phosphor-Signal um ein „falsches Positiv“ handelt.

Das Team um Greaves benennt den neuen niedrigeren Phosphin-Wert nun mit 1 Teil pro Milliarde (ppb). Dieser Wert liegt damit näher an den Werten, wie sie möglicherweise auch durch natürliche Prozesse wie Vulkanausbrüche oder Blitzeinschläge erklärt werden könnten. Allerdings unterstreichen die Autoren auch, dass der jetzt ermittelte Wert weiterhin noch oberhalb der Grenze liegt, bei der diese Erklärungsansätze angewendet werden können.

Tatsächlich stimmen die nun korrigierten Werte und Einschätzung damit besser mit einer Studie von Therese Encrenaz vom Pariser Observatorium überein, die letzten Monat im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht wurde. Ihr Team suchte nach Anzeichen von Phosphin im thermischen Infrarot in Beobachtungen, die 2015 mit der NASA-Infrarot-Teleskopanlage auf Hawaii ermittelt wurden und konnten kein Phosphin in Anteilen von über 5 ppb finden (…GreWi berichtete).

Ein weiterer vom Team um Geronimo Villanueva vom Goddard Space Flight Center der NASA via ArXiv.org und im Fachjournal „Nature Astronomy“ vorgebrachter Kritikpunkt: Phosphin sei nicht die einzige Möglichkeit, die Absorptionslinien von JCMT und ALMA zu erklären: Statt Phosphin könnte der Einbruch des JCMT-Spektrums plausibel durch eine überlappende Absorptionslinie von Schwefeldioxid (SO2) erklärt werden, einem Gas also, aus dem der Großteil der Venuswolken besteht. Demnach könnten rund 100 ppb an SO2 das gesamte JCMT-Phosphinsignal erklären. Tatsächlich wären das dann Werte, wie sie bereits vom „Venus Express“-Orbiter beobachtet wurden. Die Kritik, wird denn auch im aktuellen Paper von Greaves und Kollegen anerkannt. Allerdings deute die Breite der Absorptionslinie in den ALMA-Daten darauf hin, dass das das diskutierte Signal auch weiterhin nicht einzig und allein auf SO2 zurückgeführt werden könne.

Auch die Verortung des Phosphins in der Atmosphäre war und ist Inhalt der wissenschaftlichen Kontroverse: Laut den von Encrenaz und Kollegen genutzten ALMA-Daten sollten nur Höhen über 70 Kilometern empfindlich gegenüber Absorptionen von Substanzen sein. Greaves und Kollegen hatten das Phosphin-Signal jedoch in etwa 55 Kilometern Höhe über der Planetenoberfläche und damit in wärmeren Wolkenschichten verortet, wie sie für potenzielles Leben bewohnbarer wären. In ihrer aktuellen Analyse stellen Greaves und Kollegen nun fest, dass ALMA gar nicht in der Lage ist, die gesamte Breite und Tiefe des Signals zu erfassen: “Es gibt keine empirischen Beweise dafür, dass [Phosphin] nur über 70 km liegt.”

Schlussendlich stimmen die an der Kontroverse beteiligten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aber darin überein, dass es noch zu früh sei, um genau sagen zu können, woher und wie die ermittelten Werte entstanden sind. Weitere Messungen sind nun notwendig – bestenfalls eine direkt Sondenmission vor Ort.

Quelle: Science, eigene Recherche GreWi
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https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...phaere20201021/

Zweifel an Nachweis des Biomarkers Phosphin in der Venus-Atmosphäre:


Die beiden überlagerten Phosphin-Spektren, die mit ALMA (in weiß) und dem James Clerk Maxwell-Teleskop (JCMT; in grau) gemessen wurden, vor dem Hintergrund einer mit ALMA angerfertigten Realaufnahme der Venus.
Copyright: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Greaves et al. & JCMT (East Asian Observatory)

Paris (Frankreich) – Der Nachweis des potentiellen Biomarkers Phosphin in der Venus-Atmosphäre hat für Hoffnungen und Spekulationen auf Leben auf der Venus geweckt. Eine Suche nach dem Gas in anderen Wellenlängen stellt einen eindeutigen Nachweises des Gases zumindest in Frage.
Zuvor hatte ein Forschungsteam um Jane Greaves von der Universität Cardiff mit der Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) in Chile und dem James Clerk Maxwell-Teleskop (JCMT) die Venus bei einer Wellenlänge von etwa 1 Millimeter beobachtet und dabei die Signatur des Gases Phosphin (PH3) in den mittleren Atmosphärenschichten der Venus entdeckt. Das Besondere: Es sind bislang keine nicht-biologischen Prozesse bekannt, durch die Phosphin auf der Venus entstehen dürfte. Auf der Erde wird das Gas entweder künstlich im Labor erzeugt oder aber von Mikrorganismen abgegeben. Da jene Schichten der Venus-Atmosphäre, in denen das Phosphin detektiert wurde, ähnliche Temperatur- und Druckbverhältnisse aufweisen, wie sie an der Erdoberfläche herrschen, könnte die Entdeckung also vielleicht auf dort existierende und von Aufwinden auf dieser Höhe gehaltene Lebensformen auf der Venus hindeuten (…GreWi berichtete 1, 2).

Schnell gab es erste Zweifel an der Entdeckung. Allerdings konnten die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf den Umstand verweisen, dass ihnen der Nachweis des Gases mit zwei völlig unabhängigen Teleskopen gelang – ein Instrumentenfehler als ausgeschlossen werden konnte.

In einer neuen Studie, an der mit Jane Greaves und Clara Sousa Silva vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) auch zwei Hauptautorinnen der Erstpublikation zur Phopsphin-Entdeckung beteiligt sind, hat ein Team um Astronomen des „Laboratoire d’Etudes Spatiales et de’instrumentation en Astrophysique“ (LESIA) am l‘Observatoire de Paris nach Signaturen von Phosphin in früheren Beobachtungen der Venus in anderen Wellenspektren gesucht.

Wie das Team um die Astrophysikerin Thérèse Encrenaz in einer kommenden Ausgabe des Fachjournals „Astronomy & Astrophysics“ und vorab via ArXiv.org berichtet, könne ein eindeutiger Nachweis bestimmter Moleküle in der Atmosphäre eines anderen oder gar fernen Planeten nur durch deren Nachweis in mehreren spektroskopischen Bandbreiten erbracht werden. Tatsächlich hinterlassen die meisten Moleküle einen „Abdruck“ in verschiedenen Wellenlängen (im UV-, sichtbaren, infraroten, Radiofeld usw.). Der Nachweis einer einzelnen charakteristischen Signature erlaube im Allgemeinen noch keine eindeutige Zuordnung zu einem einzelnen Molekül, so die Wissenschaftler in einer Presseerklärung der „Société Francais d‘Èxobiologie“ (SFE).

Auf der Suche nach möglicherweise bereits vorhandenen PH3-Signaturen in anderen Wellenlängen, haben die Forscher und Forscherinnen um Encrenaz archivierte Beobachtungdaten des TEXES-Spektro-Imager neu untersucht, mit dem die Venus im März 2015 mit der „InfraRed Telescope Facility“ (IRTF) auf Hawaii beobachtet worden war. Das Ergebnis war ernüchternd, denn zumindest in diesen Daten konnte Phosphin nicht gefunden werden:

„Wenn Phosphin dennoch in der Venus-Atmosphäre vorhanden ist, so kann es nur in Mengen vorhanden sein, die einer Obergrenze von 5 ppbv (Volumenteile pro Milliarde) für den Partialdruck von PH3 an Wolkendecken entsprechen“ so die LESIA-Autoren und fügen hinzu: “Dieser Wert ist viermal niedriger als der von J. Greaves und Kollegen (20 ppbv) unter der Annahme eines konstanten Mischungsverhältnisses mit der obigen Höhe abgeleitete Wert. Damit schränken diese Werte die die maximale Phosphinhäufigkeit in den Venus-Wolken stark ein.”

Zugleich schränkt die SFE-Pressemitteilung allerdings ein: “Die beiden Ergebnisse können nur in Einklang gebracht werden, wenn man akzeptiert, dass Phosphin nur in der oberen Mesosphäre in Mengen vorhanden ist, die durch Infrarotspektroskopie nicht beobachtbar sind, oder wenn man bedenkt, dass die Häufigkeit von Phosphin im Laufe der Zeit variieren kann.“

Schlussendlich kann also die aktuelle Studie das Vorhandensein des Phosphins, wie es vielleicht auch für Lebewesen in den gemäßigten Atmosphärenschichten der Venus sprechen könnte, zwar nicht ausschließen – aber es bestätigt sie auch nicht. Deshalb folgern die Autorinnen und Autoren der aktuellen Studie, dass ein wirklich überzeugender Nachweis von Phosphin noch erbracht werden müsse, bevor man darüber spekulieren könne, ob und wie bestimmte Lebensformen überhaupt in der Venus-Atmosphäre existieren und überleben könnten, die das Gas produzieren.

Quellen: ArXiv.org, Société Francais d’Èxobiologie
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https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...sphaere20201018

Weiterer Hinweis auf Leben auf der Venus?
Aminosäure Glycin in lebensfreundlicher Zone der Venus-Atmosphäre:



Die in der Venus-Atmosphäre detektierte Spektralsignatur von Glycin vor dem Hintergrund einer Aufnahme der Venus durch die japanische Sonde Akatsuki.
Copyright: Manna, Pal u. Hazra, via ArXiv.org (Grafik) / ISAS/JAXA (Venus)

Kuturia (Indien) – Nachdem erst kürzlich die Nachricht vom Nachweis des Gases Phosphin in der Venusatmosphäre Hypothesen über dortiges mikrobisches Leben befeuert hatten (…GreWi berichtete), sorgt nun die Entdeckung spektraler Aminosäuren-Signaturen in derselben lebensfreundlichen Atmosphärenschicht der Venus für Aufsehen.
Wie Arijit Manna, Sabyasachi Pal und Mangal Hazra vom Midnapore City College und dem Indian Centre for Space Physic vorab via ArXiv.org berichten, haben sie die spektralen Signaturen von Glycin und des Nitrils Ehtylcyanid (Propionitril) mit Hilfe der Atacama Large Millimeter/submillimeter Ar-ray (ALMA) entdeckt.

Im Gegensatz zu Phosphin (PH3), für dessen Entstehung in der Venusatmosphäre bislang kein nicht-biologischer Mechanismus bekannt ist (auf der Erde wird das Gas ausschließlich entweder künstlich hergestellt oder von Mikroben ausgeschieden) und das deshalb als potentieller Biomarker – also Hinweis für Leben – gilt (…GreWi berichtete), gilt Glycin alleine nicht als eine derartige Biosignatur.

Dennoch gelten „Aminosäuren als Hauptbestandteile der Chemie des Lebens“, erläutern Manna, Pal und Hazra. „Glycin ist die einfachste Aminosäure und kommt am häufigsten in tierischen Proteinen vor. Es ist eine glukogene und nicht essentielle Aminosäure, die vom lebenden Organismus auf natürliche Weise produziert werden kann und spielt eine Schlüsselrolle bei der Bildung mehrerer anderer wichtiger biologischer Verbindungen und Proteine.“ Zudem ist Glycin ein wichtiger Knotenpunkt im Stoffwechsel.

Hintergrund: Phosphin auf der Venus
Auf der Erde wird Phosphin von Mikroben erzeugt, die nahezu keinen Sauerstoff benötigen, stattdessen Phosphatmineralien und Wasserstoff absorbieren und als Ausscheidungsprodukt Phosphin abgegeben. Tatsächlich gibt es in der Venusatmosphäre nahezu keinen Sauerstoff. Da die Venusoberfläche selbst viel zu heiß ist, als dass hier erdartige Mikroben existieren könnten. Erst in Höhen von 48 bis 60 Kilometern erreichen die Temperaturen zwischen minus 17 und 93 Grad Celsius, weshalb man hier von einer „lebensfreundlichen Zone“ der Venus sprechen könnte. Genau hier haben die Astronomen nun auch das Phosphin entdeckt.

Potentielle Venus-Mikroben, so vermuten Astrobiologen, entstanden Ozeanen aus flüssigem Wasser, die einst – als das Venusklima noch wesentlich milder und lebensfreundlicher war – auf der Venusoberfläche existierten. Als sich die Venus dass in Folge eines massiven Treibhauseffekts zur heutigen „höllische Schwester der Erde“ erhitzte, zogen sich einige Mikroben in die gemäßigten Atmosphärenschichten zurück, wo sie sich bis heute existieren könnten, ohne je überhaupt auf die Oberfläche zu gelangen (…GreWi berichtete).

Tatsächlich könnte der Nachweis von Mikroben in der Venusatmosphäre ein Merkmal dieser erklären, das Wissenschaftler seit Jahren vor ein Rätsel stellt: Dunkle Streifen, die – so vermuteten einige Wissenschaftler bereits – von lichtabsorbierenden Bakterien erzeugt werden könnten (…GreWi berichtete). Die dunklen Streifen sind unter anderem auf UV-Aufnahmen der europäischen Sonde “Venus Express” zu erkennen (siehe Abb. l.; Copyright: ESA/MPS/DLR/IDA).

Während Phosphin also als mögliches direktes Ausscheidungsprodukt von in welcher Form auch immer in der Venusatmosphäre bereits vorhandener Organismen wäre, interpretieren die indischen Astronomen ihre Entdeckung vorerst eher als Hinweis dafür, dass in den gemäßigten mittleren Atmosphärenschichten der Venus derzeit Prozesse vor sich gehen, die – ähnlich wie einst auf der Erde – zur Entstehung dortigen Lebens führen könnten:

„Der Nachweis von Glycin könnte ein Schlüssel zum Verständnis für den Entstehungsmechanismus präbiotischer Moleküle in der Venus-Atmosphäre. Die obere Atmosphäre der Venus könnte derzeit eine ähnliche Phase durchlaufen, wie die Erde vor Milliarden von Jahren.“

Interessant an beiden Nachweisen ist der Umstand, dass die zuvor gefundenen potentiellen Biomarker, u.a. besagtes Phosphin, in derselben lebensfreundlichen Atmosphärenschicht gefunden wurden, wie nun die Aminosäure: in der Äquatorregion bis zu den mittleren Breiten. Genau dort also, wo die atmosphärische Zirkulation (Aufwinde in den sogenannten Hadley-Zellen) mögliche Bakterienkolonien in der Schwebe halten könnten, damit sie nicht in tiefere, für das Leben zu heiße Atmosphärenschichten, absinken.

Da die spektrale Signatur von Glycin allerdings der von Schwefeloxiden gleicht, schlagen auch Hazra, Pal und Manna eine direkte Mission in die Venusatmosphäre vor, um mögliche Messfehler durch direkte Messungen vor Ort ausschließen zu können.


Die in der Venus-Atmosphäre detektierte Spektralsignatur von Glycin.
Copyright: Manna, Pal u. Hazra, via ArXiv.org (Grafik)

Quelle: ArXiv.org
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https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...bemerkt20201007

Hat die NASA bereits 1978 Hinweise auf Leben auf der Venus gefunden ..und es nicht bemerkt?


Künstlerische Darstellung der „Pioneer-13“-Mission (Illu.).
Copyright: NASA

Pomona (USA) – Die Nachricht von der Entdeckung des Gases Phosphin hat Astrobiologen elektrisiert – sind bislang doch alleine biologische Prozesse bekannt, durch die das Gas in der Venusatmosphäre entstehen könnte. Eine Neuanalyse von Messdaten der Venus-Sonde „Pioneer 13“ legt nun nahe, dass die NASA schon 1978 Signale des Gases und weiterer potentieller Biosignaturen gefunden haben könnte.
Inspiriert von der aktuellen Entdeckung des Phosphins in den gemäßigten Atmosphärenschichten der Venus und 42 Jahre nach „Pioneer 13“ haben Rakesh Mogul von der California State Polytechnic University (Cal Poly Pomona) und Kollegen nun in den Archivdaten der Mission nach bereits damals vorhandenen Hinweisen auf Phosphin gesucht.

Wie das Team vorab via ArXiv.org berichtet, handelt es sich um die Daten des „Large Probe Neutral Mass Spectrometer“ (LNMS) an Bord der auch als „Pioneer Venus Multiprobe“ benannten Sonde, die im Dezember 1978 die Venus-Atmosphäre an einem Fallschirm durchreiste, um vorhandene Chemikalien zu identifizieren.

Während das Ziel der Pioneer-13-Mission damals nicht auf die Suche nach schwefelhaltigen Molekülen und die Sonde nicht auf den Nachweis Phosphin-artiger Verbindungen ausgerichtet war, entdeckten Mogul und Kollegen in den Missionsdaten des LNMS dennoch genau dort, wo auch die jüngsten Phosphin-Signale detektiert wurden (also innerhalb der gemäßigt temperierten mittelhohen Atmosphärenschichten) ebenfalls Hinweise auf Atome von schwereren Gasen wie Phosphin. Umgerechnet auf Phosphin, entspricht sogar die von „Pioneer 13“ gemessene Menge jener, die aktuell die Grundlage des jüngsten Phosphin-Nachweises bilden.

Zudem haben Mogul und Kollegen in den Pioneer-Daten auch Hinweise auf weitere Chemikalien in der Venus-Atmosphäre entdeckt, die eigentlich dort nicht zu erwarten wären: Chlor, Sauerstoff und Wasserstoffperoxid. „Wir glauben, dass dies ein Hinweis für chemische Vorgänge sind, die bislang noch nicht entdeckt wurden und vielleicht sogar Vorgänge, die auf Leben hinweisen.”

Auf der Erde wird Phosphin von Mikroben erzeugt, die nahezu keinen Sauerstoff benötigen, stattdessen Phosphatmineralien und Wasserstoff absorbieren und als Ausscheidungsprodukt Phosphin abgegeben. Tatsächlich gibt es in der Venusatmosphäre nahezu keinen Sauerstoff. Da die Venusoberfläche selbst viel zu heiß ist, als dass hier erdartige Mikroben existieren könnten. Erst in Höhen von 48 bis 60 Kilometern erreichen die Temperaturen zwischen minus 17 und 93 Grad Celsius, weshalb man hier von einer „lebensfreundlichen Zone“ der Venus sprechen könnte. Genau hier haben die Astronomen nun auch das Phosphin entdeckt.

Potentielle Venus-Mikroben, so vermuten Astrobiologen, entstanden Ozeanen aus flüssigem Wasser, die einst – als das Venusklima noch wesentlich milder und lebensfreundlicher war – auf der Venusoberfläche existierten. Als sich die Venus dass in Folge eines massiven Treibhauseffekts zur heutigen „höllische Schwester der Erde“ erhitzte, zogen sich einige Mikroben in die gemäßigten Atmosphärenschichten zurück, wo sie sich bis heute existieren könnten, ohne je überhaupt auf die Oberfläche zu gelangen (…GreWi berichtete).

Vor dem Hintergrund des jüngsten Phosphin-Nachweises und der Hinweise auf potentielle Biomarker in den Pioneer-13-Daten fordern auch Mogul und Kollegen eine erneute und gezielte Erforschung der Venus.

Quelle: ArXiv.org
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https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...-1978-20210330/

Forscher finden weitere Hinweise auf lebensfreundliche Venus in Sonden-Daten von 1978:


UV-Aufnahme der Venus durch die NASA-Sonde „Pioneer-Venus 1“.
Copyright: NASA

Pomona (USA) – Die jüngste Detektion des potenziellen Biomarkers Phosphin in der mittleren Atmosphärenschicht der Venus weckte Hoffnungen auf dortiges mikrobisches Leben. Schnell gab es jedoch Zweifel an der biologischen Deutung der Daten. Nun jedoch belebt die Fachpublikation einer Studie von US-Forschern die Diskussion aufs Neue und berichtet vom Vorhandensein des Biomarkers und anderer biologisch interessanter Chemikalien schon in Daten der einer Sonde, die vor fast 42 Jahren die Venus erforschte.
Wie das Team um Prof. Rakesh Mogul von der California State Polytechnic University schon zuvor via Arxiv.org (…GreWi berichtete) und aktuell im Fachjournal „Geophysical Research Letters“ (DOI: 10.1029/2020GL091327) berichtet, finden, stammen die Daten vom „Large Probe Neutral Mass Spectrometer“ (LNMS) an Bord der „Pioneer Venus Multiprobe“ (auch bekannt als „Pioneer Venus 2“ oder „Pioneer 13“) der NASA, die 1978 die Venusatmosphäre auf ihrem Weg zur Oberfläche des Planeten untersucht hatte.

Auch die nun wiederentdeckten Daten weisen demnach Phosphin, Schwefelwasserstoff, Salpetersäure, Cyanwasserstoff, Kohlenmonoxid, Ethan und möglicherweise sogar Ammoniak und Chlorsäure in den mittleren und gemäßigt temperierten Atmosphärenschichten der Venus aus.

Laut den Forschenden legen die nachgewiesenen Spurenchemikalien nahe, dass vor Ort ein sog. Redox-Ungleichgewicht herrscht, was wiederum auf eine bislang unbekannte bzw. unentdeckte Chemie in der Venusatmosphäre hindeute und die Vorstellung von den mittleren Venuswolken als lebensfreundliche Zone für Mikroorganismen stütze.

Tatsächlich weisen die nun neu entdeckten Daten demnach auch “biologisch relevante Chemikalien, wie etwa die Schlüsselkomponenten anoxygener Photosynthese (Nitrit/Salpetersäure), sämtliche Bestandteile des irdischen Stickstoffkreislaufs (Nitrat/Nitratsäure, Nitrit/Salpetersäure, Ammoniak und Stickstoff) sowie einer potenziellen Signatur für einen anaerober schwefelhaltigen Stoffwechsel (Phosphin)“ in der Venusatmosphäre aus. Der Nachweis von Phosphin in den alten Daten stelle die erste Studie dar, die die frühere Detektion des Gases als potenziellen Biomarker in der Venusatmosphäre stützt.


Phosphin ist ein Molekül aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen, die normalerweise nicht zusammenkommen. Es erfordert enorme Energiemengen, beispielsweise in den extremen Umgebungen von Jupiter und Saturn, die Atome mit genügend Kraft zu zerschlagen, um ihre natürliche Abneigung zu überwinden. Tatsächlich wurde Phosphin bereits in den 1970er Jahren in den Atmosphären von Jupiter und Saturn, also von großen Gasplaneten – entdeckt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Molekül im Innern dieser Gasriesen regelrecht zusammengeballt wurde und, wie Sousa-Silva und Kollegen es beschreiben, “von gewaltigen Konvektions-Stürmen in Planetengröße gewaltsam erzeugt wurde.
Wie Mogul und Kollegen weiterhin zeigen, beheimatet die mittlere Venusatmosphäre ein heterogen vermischtes schwefelhaltiges Gas – und Phosphin sei die dafür einfachste, zudem auch mit den Daten des Massenspektrometers übereinstimmende Erklärung: „Keine anderen Phosphorchemikalien passen so gut zu den Daten wie Phosphin, insbesondere wenn man die milden Temperaturen und Druckverhältnisse in den mittleren Venuswolken berücksichtigt, in denen viele Phosphorarten keine Gase wären.“

Quelle: CalPoly Pomona
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https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...-venus20210624/

Tektonik: Hinweise auf geologische Oberflächenaktivität auf der Venus:


Radaransicht eines der größten, jetzt neu identifizierten tektonischen Blöcke in den Venustiefländern.
Copyright: Byrne et al., NASA/JPL

Raleigh (USA) – Eine neue Analyse der Venusoberfäche zeigt Hinweise auf tektonische Bewegungen in Form von Eisschollen-artiger Tektonik der Kruste. Die Beobachtung legt nahe, dass die Venus auch heute noch immer geologisch aktiv ist.
Wie das Team um Professor Paul Byrne von der North Carolina State University aktuell im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS, DOI: 10.1073/pnas.2025919118) berichten, unterscheide sich diese Form der Tektonik zwar von jener, die wir derzeit auf der Erde sehen, dennoch sei sie ein äußerer Beleg für Bewegungen im Innern des Planeten.

Die Entdeckung ist deshalb von besonderer Bedeutung, da Planetenwissenschaftler bislang davon ausgegangen waren, dass die Venus eine unbewegliche feste äußere Hülle (Lithosphäre) besitzt, wie sie vom Mars und dem Erdenmond bekannt sind. Im Gegensatz dazu, ist die Lithosphäre der Erde in die sogenannten tektonischen Platten aufgebrochen, die auf dem heißen schwächeren Mantel über- und untereinander aneinander reiben und auseinandertreiben.

Entdeckt wurden die Eisschollen-Tektonik anhand von Radaraufnahmen der NASA-Sonde „Magellan“, mit der die Oberfläche der Venus kartiert wurde. Auf diesen stellten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen in den Tiefländern der Venus Bewegungen großer Lithosphärenblöcke, die hier auseinanderdriften, gegeneinanderstoßen, rotieren – ähnlich wie Packeis auf einem zugefrorenen See.

Anhand von Computermodellen haben die Forschenden dann diese Deformationen untersucht und herausgefunden, dass eine zähflüssige Bewegung im Planeteninneren, für dieses Packeismuster verantwortlich sein kann. „Diese Beobachtungen zeigen uns, dass diese Deformationen ähnlich sind, wie auf unserer Erde, die von sogenannter Konvektionsbewegungen des an einigen Stellen heißen, an anderen Stellen kalten Erdmantels.

„Auf der Venus scheinen wir nun eine Variation dieser Vorgänge beobachten zu können“, erläutert Byrne und führt dazu weiter aus: „Zwar handelt es sich hier noch nicht um Plattentektonik wie auf der Erde, die etwa Gebirgszüge auffalten oder dort, wo eine Platte abtaucht, für Subduktionszonen verantwortlich sind. Dennoch sehen wir Beweise für Deformationen aufgrund innerer Bewegungen, die bislang auf der Venus unbekannt waren. Die Venus scheint also immer noch geologisch aktiv zu sein.“ Von den Beobachtungen erhoffen sich die Forschenden auch mögliche Rückschlüsse auf die Tektonik der jungen Erde.

Bislang war bekannt, dass große Teile der Venusoberfläche durch Vulkanismus „erneuert“ wurde, weshalb der Planet an einigen Stellen geologisch vergleichsweise jung ist. „Doch einige der nun entdeckten Blöcke haben selbst diese Lavaebenen fragmentiert. Dies bedeutet, dass diese Vorgänge jüngeren Datums als die Ebenen selbst sein müssen. Es könnte sogar sein, dass diese Tektonik heute noch abläuft.“

Recherchequelle: NC State University
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