Es ist nicht eben gemütlich auf der Venus. Die Temperatur auf dem Planeten liegt bei 465 Grad, das ist heiß genug, um Blei zu schmelzen. Dass es so heiß ist, liegt wiederum an der dicken Schicht aus Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre, die für einen Treibhauseffekt sorgt.
Kurz: Die Lebensbedingungen auf der Venus sind gelinde ausgedrückt eher semioptimal. Dabei gilt die Venus als eine Art Zwillingsschwester der Erde: Der Nachbarplanet ist ähnlich groß wie unser Heimatplanet und besteht aus den gleichen Gesteinsarten. Nur dass es Leben auf der Venus geben könnte, dafür sprach bislang wenig.
Leben auf der Venus: „Das war ein Schock“
Doch jetzt hat eine Team von Astronomen bei Messungen in der Atmosphäre der Venus eine sensationelle Entdeckung gemacht: Einen besonderen Stoff, der eben doch auf außerirdisches Leben hindeutet. „Als wir die ersten Hinweise auf Phosphin im Spektrum der Venus erhielten, war das ein Schock“, sagt Teamleiterin Jane Greaves von der Universität Cardiff in Großbritannien.
Dunkle Materie: Entdeckung stellt Annahmen über das Universum infrage
Phosphin ist ein seltenes Molekül, das in den Wolken der Venus vorkommt. Auf der Erde wird dieses Gas, das aus Wasserstoff und Phosphor besteht, nur industriell oder von Mikroben hergestellt, die in sauerstofffreier Umgebung gedeihen – etwa in Moorgebieten. Astronomen spekulieren schon lange über die Frage, ob die hohen Wolken auf der Venus eine Heimat für Mikroben bieten könnten. Diese könnten weit oberhalb der extrem heißen Oberfläche schweben, müssten aber einen sehr hohen Säuregehalt tolerieren können. Denn die Wolken der Venus enthalten ätzende Schwefelsäure.
Produzieren Organismen das Gas Phosphin auf der Venus?
Bei Beobachtungen am James Clerk Maxwell-Teleskop (JCMT) in Hawaii, das vom Ostasiatischen Observatorium betrieben wird, wurde bereits 2017 zuerst Phosphin entdeckt. Der Fund wurde 2019 durch den Einsatz von 45 Antennen des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) in Chile, an dem die Europäische Südsternwarte (ESO) als Partner beteiligt ist, bestätigt.
Sternentanz um Schwarzes Loch: Ingenieure leisten Bahnbrechendes
Die Forscher aus Großbritannien, den USA und Japan schätzen, dass Phosphin in den Wolken der Venus in einer geringen Konzentration von nur etwa zwanzig Molekülen pro Milliarde vorliegt. Infolge ihrer Beobachtungen führten sie Berechnungen durch, um festzustellen, ob diese Mengen auch aus natürlichen, nicht-biologischen Prozessen auf dem Planeten stammen könnten – also ob das Phosphin auch ohne außerirdisches Leben entstanden sein könnte.
Zum Beispiel durch von der Oberfläche nach oben gewehte Mineralien, Vulkanausbrüche oder Blitze. Doch Computerberechnungen zeigten: Nichts davon hätte auch nur annähernd genug Phosphin erzeugen können, um das Vorkommen in den Venus-Wolken zu erklären. Die nicht-biologischen Quellen machten höchstens ein Zehntausendstel der Phosphinmenge aus, die die Teleskope entdeckt haben.
Venus: Bakterien hoch oben in der Atmosphäre
Tatsächlich könnte das Gas also von Bakterien stammen. Auf der Erde nehmen Bakterien Phosphat aus Mineralien oder biologischem Material auf, fügen Wasserstoff hinzu und stoßen schließlich Phosphin aus. Zwar dürften sich Organismen auf der Venus sehr von ihren Verwandten auf der Erde unterscheiden, aber auch sie sollten in der Lage sein, Phosphin auf ähnlichem Weg in der Atmosphäre herzustellen.
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Die Forscher sind von ihrer Entdeckung überzeugt: „Zu unserer großen Erleichterung waren die Bedingungen am ALMA für Folgebeobachtungen gut, als die Venus in einem geeigneten Winkel zur Erde stand. Die Verarbeitung der Daten war jedoch schwierig, da ALMA normalerweise nicht nach sehr subtilen Effekten in sehr hellen Objekten wie der Venus sucht“, so Teammitglied Anita Richards von der Universität Manchester.
Wolken der Venus sind extrem ätzend
Allerdings stellt sich die Frage, wie die Organismen in den extrem säurehaltigen Wolken der Venus überleben können. „Auf der Erde können einige Mikroben bis zu etwa 5 % Säure in ihrer Umgebung vertragen – aber die Wolken der Venus bestehen fast vollständig aus Säure“, so Clara Sousa Silva vom Massachusetts Institute of Technology in den USA.
Das wollen die Wissenschaftler nun erforschen. ESO-Astronom Leonardo Testi erläutert: „Die abiotische Produktion von Phosphin auf der Venus ist nach unserem derzeitigen Verständnis der Phosphinchemie in der Atmosphäre von Gesteinsplaneten ausgeschlossen. Die Bestätigung der Existenz von Leben in der Venusatmosphäre wäre ein bedeutender Durchbruch für die Astrobiologie. Daher ist es unerlässlich, diese aufregenden Ergebnisse mit theoretischen und beobachtenden Studien weiterzuverfolgen, um die Möglichkeit auszuschließen, dass Phosphin auf Gesteinsplaneten auch einen anderen chemischen Ursprung haben könnte als auf der Erde.“
Raumsonden könnten nach Anzeichen von Leben forschen
Weitere Beobachtungen der Venus und von Gesteinsplaneten außerhalb unseres Sonnensystems können helfen, Hinweise darauf zu sammeln, wie Phosphin auf ihnen entstehen kann. Möglicherweise kommen wir der Klärung im Jahr 2026 einen gewaltigen Schritt näher: Dann will Russland Raumsonden zur Venus schicken, die in der Atmosphäre des Planeten nach Anzeichen von Leben suchen könnten.
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