Frank van Hertrooij
Scivolemo 18 Septembro 2020
Pliaj artikoloj
Ĉi-semajne, Venuso kaptis ĉies atenton, kiam sciencistoj anoncis la malkovron de ebla indiko de vivo. Tio estis surprizo, pro tio ke Venuso ne estas la plej populara kandidato en la serĉo por eksterteranoj. Ĝi estas la plej proksima planedo laŭ minimuma distanco kaj ĝi estas pli-malpli same granda kiel la Tero. Kvankam ĝi antaŭe eble pli similis al la Tero, ĝi hodiaŭ estas infera mondo kun averaĝa surfaca temperaturo de 464°C kaj densega atmosfero, kiu konsistas el pli ol 95% de CO2 kaj nuboj el sulfata acido. Estas tute klare ke la kondiĉoj sur la surfaco estas multe tro severaj por eĉ la plej duraj Teraj mikroorganismoj, sed ekzistas partoj de la atmosfero kiuj estas relative mildaj. Oni povas senfine filozofi pri tio, sed oni ja pripensu: Kion la sciencistoj trovis kaj kion ili ne trovis?
La publikaĵo ”Phosphine gas in the cloud decks of Venus” (Fosfina gaso en la nubaro de Venuso), kiu publikiĝis ĉi-semajne, priskribas kiel grupo de sciencistoj trovis fosfinon (PH3) en la atmosfero de Venuso per spektroskopio kaj konfirmis tion per du malsamaj teleskopoj: la JCMT sur Havajo kaj ALMA en norda Ĉilio. Ili studis lumon kun ondolongo de 1,123 mm, ĉar specife fosfino absorbas tian lumon, kaj uzis multe da matematiko por forigi bruon kaj konfirmi ke ili fakte observis la gason. Ĝi estis plej abunda ĉe la mezaltaj latitudoj kaj malplej super la polusoj.
Fosfino en Venuso estas interesa trovo pro la atmosferaj kondiĉoj tie. Oni antaŭe observis la gason en la atmosferoj de la gasgigantoj Jupitero kaj Saturno, sed ili havas tute malsaman ĥemian medion. La atmosferoj de la gasgigantoj estas reduktantaj, kio igas molekulojn kiel fosfinon pli stabilaj, dum la atmosferoj de Venuso kaj la Tero estas oksidantaj, kio igas ilin malstabilaj. Por kalkuli kiom rapide la gaso estas produktata, oni bezonas kompreni kiom stabila la molekulo estas, ĉar tio influas kiom longe la molekulo restas en la atmosfero antaŭ disfali. La koncentriteco de molekuloj en la atmosfero povas esti alta se ili disfalas malrapide, aŭ se ili estas produktataj rapide. Per kompleksaj modeloj, oni povas kalkuli kiom longe molekulo de fosfino travivas en malsamaj tavoloj de la atmosfero kaj per la faritaj observoj, oni povas taksi la totalan kvanton de fosfino, kies taksita koncentriteco estas ĉirkaŭ 20 ppb*. Kombinante tiujn informojn, la sciencistoj povis konkludi ke Venuso devas produkti 106-107 molekulojn cm-2s-1 por subteni la observitan koncentritecon.
* ppb (parts per billion) estas mezurunuo de koncentriteco, kiu signifas “duilionono de la maso”. Se la koncentriteco de fosfino estas 20 ppb kaj oni prenus 20 duilionoj da gramoj da gaso el la atmosfero, tiu gaso enhavus 20 gramoj da fosfino.
Venuso estas kompleksa planedo kaj klarigi la rapidecon de la produktado de fosfino ne estas facila tasko. La sciencistoj esploris multajn eblajn fontojn kiel interagojn inter la sunlumo kaj la atmosfero, vulkanismon kaj aliajn geologiajn procezojn, fulmojn, meteoritojn kaj tiel plu. Aldone, ili faras la samajn kalkulojn uzante milojn da malsamaj atmosferaj kondiĉoj kaj neniu kombino de konataj procezoj produktas sufiĉe da fosfino por klarigi la observitan koncentritecon. Tio lasas tri eblajn klarigojn, el kiuj du estas ekscitaj. Unue, ĉiam povas esti ke la observoj aŭ kalkuloj estis eraraj. Due, povas esti ke la fosfino estas produktata de ankoraŭ nekonata procezo, kio signifas ke oni malkovros pli pri ĥemio sub eksterordinaraj kondiĉoj. Trie, kaj plej interese, povas esti ke la fosfino estas produktata de vivantaj organismoj.
Havas sencon sugesti ke la origino de la fosfino povas esti biologia, ĉar la fosfino surtere estas plejparte produktata de vivantaj organismoj. Tiuj organismoj estas homoj kiuj produktas ĝin industrie, interalie kiel kontraŭbestan tokson, kaj anaerobaj mikroorganismoj. Oni jam dum dekjaroj fantazias pri vivo sur Venuso kun malsamaj gradoj de realismo, sed la koncepto ne estas tute sensenca. Pli frue en ĝia historio, la planedo multe pli similis al la Tero kaj eble havis akvon sur sia surfaco. Se oni konsideras kiom malmulte da tempo la Tero bezonis por produkti la unuajn vivantajn ĉelojn, Venuso certe havis sufiĉe da tempo por fari la saman, do se la kondiĉoj estis ĝustaj, la frua Venuso certe povus esti enloĝata. Hodiaŭ ekzistas mikroorganismoj surtere, kiuj travivas sufiĉe alte en la atmosfero kaj eble Venuso havis similajn mikroorganismojn kaj kun iomete da fantazio oni povas imagi kiel tiuj mikroorganismoj grade adaptiĝis al la severaj kondiĉoj kiam la klimato de Venuso ŝanĝiĝis.
Kvankam la ideo estas alloga, estas giganta salto inter la detektado de nova gaso kaj la konkludo ke Venuso estas enloĝata. Antaŭ ol konkludi ion tian, oni devas detale pripensi kiel la organismoj povus travivi kaj reproduktiĝi, kiel ilia metabolo funkcius kaj kial ili produktus fosfinon, kio kostas energion. Kolekti pruvojn pri ĉiuj el tiuj aferoj por krei koheran teorion estus granda laboro kaj daŭrus multajn jarojn aŭ eĉ jardekojn. Feliĉe ja estas aliaj kialoj por festi. La malkovro igas Venuson pli populara inter sciencistoj kaj la ĝenerala publiko, kio eble igos estontajn esplorojn pli facile organizeblaj. La aŭtoroj de la publikaĵo substrekas ke oni studu ankaŭ aliajn ondolongojn de la spektro de Venuso por konfirmi la detekton kaj, ideale, ke oni sendu novajn sondilojn al la planedo por fari surlokajn eksperimentojn. La spertoj kiujn sciencistoj gajnas de esplori atmosferojn en nia Sunsistemo ankaŭ povas esti aplikataj en la esplorado de ekstersunsistemaj planedoj, kio malfermas milojn da novaj mondoj. Finfine, la esploro, same kiel ĉiuj aliaj esploroj kiuj atingas la novaĵojn, inspiras junajn homojn, kiuj estontece tiros sciencon antaŭen kaj, eble, malkovros eksterterulojn.
La publikaĵo sur kiu tiu ĉi artikolo estas bazita estas libere alirebla per la suba ligilo.
https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4#MOESM1
Licensoj de la bildoj:
Kovrilo:
NASA/JPL-Caltech – https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA23791
Saturno:
Kevin Gill – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Saturn_-April_25_2016(37612580000).png
.png){kind=link}