Känns det som att alla ögon är på Venus nuförtiden? Upptäckten av den potentiella biomarkören fosfin i planetens övre atmosfär förra månaden väckte mycket uppmärksamhet, som den borde. Det finns fortfarande en viss osäkerhet kring vad fosfinfyndigheten betyder.
Nu hävdar ett team av forskare att de har upptäckt aminosyran glycin i Venus atmosfär.
Tidningen som tillkännager fyndet har titeln ' Detektering av den enklaste aminosyran glycin i atmosfären av Venus .” Huvudförfattare är Arijit Manna, en Ph.D. Forskare vid Institutionen för fysik vid Midnapore College i Västbengalen, Indien. Tidningen finns på pre-print-webbplatsen arxiv.org, vilket betyder att den inte har granskats och publicerats i en tidskrift... ännu.
Det finns cirka 500 kända aminosyror, men endast 20 finns i den genetiska koden. Glycin är den enklaste av dem.
Strukturen av aminosyran glycin. Bildkredit: Av NEUROtiker – Eget arbete, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1636637
Även om glycin och andra aminosyror inte är biosignaturer, är de några av livets byggstenar. Faktum är att de är byggstenarna för proteiner. De var också några av de första organiska molekylerna som dök upp på jorden. Glycin är viktigt för utvecklingen av proteiner och andra biologiska föreningar.
Forskarna använde Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) för att detektera glycin i Venus atmosfär med spektroskopi. De hittade den på mellanbreddgraderna, nära ekvatorn. Det var där signalen var starkast, och ingen upptäcktes vid polerna.
I sin artikel skriver författarna 'Dess upptäckt i Venus atmosfär kan vara en av nycklarna till att förstå bildningsmekanismerna för prebiotiska molekyler i Venus atmosfär. Den övre atmosfären på Venus kan genomgå nästan samma biologiska metod som jorden för miljarder år sedan.'
Dessa två meningar ger ett riktigt slag. Kan det pågå någon form av biologisk process i Venus moln? Det 'kan' vara en av nycklarna, och det 'kanske går' igenom samma sak som jorden gjorde. Vad betyder det?
Först fosfin, sedan glycin
I mitten av september, ett team av forskare rapporterade hitta fosfin i den övre atmosfären av Venus (Greaves et al, 2020). Liksom glycin upptäcktes det också starkare på medelbreddgrader. Fosfin kan vara en biosignatur och finns på jorden. Men det kan också skapas kemiskt, även om det kräver en enorm mängd energi. Det har upptäckts vid Jupiter och Saturnus, där det finns rikligt med energi för dess produktion. Men Venus har inte den energi som krävs för att skapa den.
Det teamet av forskare som upptäckte fosfin var försiktiga med avseende på sina egna fynd. I sin uppsats vädjade de nästan till andra forskare att redogöra för fosfins närvaro utan att åkalla liv. 'Nu kommer astronomer att tänka på alla sätt att rättfärdiga fosfin utan liv, och jag välkomnar det. Snälla gör det, för vi är i slutet av våra möjligheter att visa abiotiska processer som kan göra fosfin.'
Denna figur från en tidigare studie illustrerar det atmosfäriska lagret som innehåller fosfin. Bildkredit: Truong et al, 2020.
Sedan ett par veckor senare gjorde ett annat team av forskare just det. I deras papper , kallat ett hypotesperspektiv, sa de att vulkaner kunde stå för fosfinet. 'Vi antar att spårmängder av fosfider som bildas i manteln skulle föras upp till ytan av vulkanism och sedan kastas ut i atmosfären, där de kan reagera med vatten eller svavelsyra för att bilda fosfin.'
Detekteringen av fosfin utgör bakgrunden till denna senaste upptäckt. Båda upptäckterna är en del av de större frågorna kring Venus: Är deras liv eller potentialen för liv på Venus? Eller är dessa kemikalier inte relaterade till livet?
Forskare har identifierat en region av Venus atmosfär som kan vara värd för liv. Det skulle vara ett bisarrt och ovanligt arrangemang ur vårt perspektiv.
Venus är extremt ogästvänlig, för det mesta. Atmosfären är sur, temperaturen är tillräckligt varm för att smälta rymdfarkoster , och atmosfärstrycket krossas. Men högt uppe i molnen, mellan cirka 48 och 60 km (30 och 37 miles) över ytan, är temperaturen inte så dödlig. På den höjden varierar temperaturen från -1 C till 93 C (30 till 200 grader F). Det är mycket kontroversiellt, men vissa forskare tror att en typ av enkelt liv kan överleva där, ständigt reproducera sig utan att någonsin röra planetens yta. Fosfin bryts lätt ned, så det måste produceras kontinuerligt för att det ska kunna upptäckas. Livet på den höjden kan vara källan till fosfinen.
En konstnärs intryck av Venus yta, som visar dess åskväder och en vulkan i fjärran. Kredit och ©: European Space Agency/J. Vad mer
Denna nya upptäckt av glycin bidrar bara till mysteriet och osäkerheten. I sin uppsats föreslår forskarna det Hadley-celler kan vara ansvarig för att ge ett hem för livet. 'Hadley-cirkulationen på mitten av latitud kan ge det mest stabila livsuppehållande tillståndet med cirkulationstider på 70–90 dagar som är tillräckliga för (jordliknande) mikrobiell livsreproduktion.'
Dessutom matchar detektionen av glycin med detektionen av fosfin. 'Den latitudberoende fördelningen av glycin matchar ungefär (inom ?10?) med detektionsgränsen för nyligen upptäckt fosfin och med den föreslagna övre Hadley-cellgränsen där gas cirkulerar mellan övre och nedre höjder.'
Denna figur från tidningen visar blandningsförhållandet för NH2CH2COOH (glycin) som en funktion av atmosfärens höjd (km) i molnet
lager (?75-80 km) (röd kurva), jämfört med PH3 (fosfin) (svart kurva). Bildkredit: Manna et al, 2020.
Starta inte rymdfarkosten ännu
Även om det är ett spännande fynd och värt att studera mer, är närvaron av glycin inte i närheten av ett knockout-slag i jakten på att hitta liv någon annanstans. Det vet författarna och är noga med att påpeka det.
'Det bör noteras att upptäckt av glycin i Venus atmosfär är en antydan om existensen av liv men inte robust bevis.'
Det är en ingrediens som användsav livet, men inte en indikationav livet.
Deras papper pekar på några historiska experiment utformade för att testa livets kemiska ursprung på jorden. 1953, den nu berömda Miller-Urey experiment återskapade de tidiga förhållandena på jorden. Forskarna skapade en kemisk blandning av vatten, metan, ammoniak och väte och använde sedan energi för att efterlikna blixten. Resultatet blev en soppa av mer komplexa organiska föreningar.
Ett enkelt diagram över Miller-Urey-experimentet. Bildkredit: Av Den ursprungliga uppladdaren var Carny på hebreiska Wikipedia. – Överförd från he.wikipedia till Commons., CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2173230
Experimentet producerade glykolsyra, en föregångare till glycin, och resultaten backade upp abiogenes teori. Glycinet som upptäcktes i Venus atmosfär kunde ha producerats via samma väg som Miller-Urey-experimentet. Det finns också andra kemiska vägar till glycin som är möjliga i Venus atmosfär.
'Inom astrofysik, kemisk fysik och biofysik har syntetiska reaktionsvägar för den enklaste aminosyran glycin, från enkla molekyler, stor betydelse för den kemiska evolutionen och livets ursprung', skriver författarna. 'Detekteringen av glycin i Venus atmosfär kan tyda på
förekomsten av en tidig form av liv i atmosfären på solplaneten eftersom aminosyra är en byggsten av protein. Venus kan gå igenom det primära stadiet av biologisk evolution.'
Eller det kanske inte.
'Även om glycin på jorden produceras genom biologiska procedurer, är det möjligt att glycin på Venus produceras på andra fotokemiska eller geokemiska sätt, inte vanliga på jorden.' Venus är väldigt olik jorden, och det pågår processer där som inte finns här på jorden.
Här kommer alla varningar in.
Tidningen i sig har inte granskats av experter än. Och det finns några svagheter i resultaten.
Till exempel är den spektroskopiska signalen för glycin mycket nära den för svaveloxid, så det är möjligt att det finns ett fel i detekteringen av glycin. Och detta är bara en enda upptäckt, inte duplicerad eller verifierad. Dessutom är glycin den enklaste av aminosyrorna och har hittats på andra håll. Det har varit upptäckt på kometer och meteoriter, där det verkligen inte finns något hopp om liv.
Det har inte heller setts på några andra planeter än jorden, vilket betyder att det skulle vara förvånande att se på en värld som är lika fientlig som Venus.
För att ta reda på det behöver vi fler rymdfarkoster som besöker Venus. 'Ett Venus-uppdrag med direkt provtagning från Venus yta och moln kan bekräfta källan till glycin på planeten', säger författarna.
NASA:s föreslagna DAVINCI-uppdrag (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) skulle studera den kemiska sammansättningen av den venusiska atmosfären när den gick ner till ytan. Bildkredit: NASA.
Detekteringen av glycin, om den bekräftas, är en annan spännande utveckling i strävan efter att förstå livets uppkomst. Eller det kanske visar oss att kemi som verkar vara prebiotisk bara är prebiotisk i sällsynta fall, och resten av tiden betyder det nästan ingenting. Det finns så mycket vi inte vet, och uppdrag till Venus är det enda sättet att ta reda på mer och svara på några av våra frågor.
Men för tillfället kan vi vara säkra på att liv inte har hittats på Venus. Istället kan vi ha avslöjat bara en bit till av pusslet som är Venus komplicerade atmosfär.
Mer:
- Ny forskning: Detektering av den enklaste aminosyran glycin i atmosfären av Venus
- Universum idag: Hittade forskare precis tecken på liv på Venus?
- Universum idag: Rosetta såg livets byggstenar på Comet 67P