Venus tidak dapat menopang kehidupan di awan, tetapi Jupiter memiliki potensi

Awan Venus telah memikat penduduk Bumi selama beberapa dekade. Mereka membentuk cermin yang menyilaukan menutupi permukaan planet, dan pada 1950-an seorang ilmuwan Israel berspekulasi bahwa awan mungkin menyembunyikan dunia yang penuh dengan kehidupan serangga yang dapat menahan panas yang hebat.

Ketika pesawat ruang angkasa Rusia Venera mengambil gambar permukaan pada tahun 1975, tidak ada serangga yang ditemukan. Venus adalah neraka yang sepi, korban dari efek rumah kaca yang tak terkendali yang telah menaikkan suhu di Bumi hingga lebih dari 850 derajat Fahrenheit — cukup panas untuk melelehkan timah. Tetapi di awan, atmosfer yang lebih ringan menunggu segala bentuk kehidupan asing yang potensial.

Di udara, kehidupan mungkin menemukan jalan.

Setidaknya, itu adalah salah satu hipotesis. Itu bisa terjadi di Bumi… jadi mengapa tidak terjadi di tempat lain? Tahun lalu, gagasan bahwa mikroba Dia mungkin menyebut atmosfer Venus sebagai rumah Itu didukung oleh sebuah penelitian yang mengklaim telah mendeteksi peningkatan kadar fosfin – gas tidak stabil yang terkait dengan aktivitas biologis – di permukaan awan di planet saudara kita. Hal ini memunculkan teori bahwa mikroba di awan dapat menghasilkan gas.

Namun, ketika para ilmuwan memecahkan kode sinyal fosfin, kemungkinan itu mungkin merupakan tanda kehidupan di awan Venus tampaknya semakin kecil.

Pada hari Senin, prospek komunitas mikroba yang melayang ke awan mendapat pukulan lain.

di Sebuah studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature AstronomyPara peneliti mengesampingkan kemungkinan kehidupan – seperti yang kita ketahui – di awan Venus. Awan tidak bisa dihuni.

“Kehidupan paling ekstrem di Bumi sama sekali tidak memiliki peluang untuk hidup di awan Venus,” kata John Hallsworth, ahli mikrobiologi di Queen’s University Belfast dan penulis utama makalah penelitian baru tersebut.

Kendalanya adalah ketersediaan air. Ketika para ilmuwan planet mencari kehidupan di tempat lain di alam semesta, mereka mencari air karena sangat penting bagi kehidupan. Awan Venus mungkin tampak seperti tempat yang baik untuk memulai, tetapi itu bukan jenis awan yang biasa kita lihat di Bumi. Awan Venus sebagian besar terdiri dari tetesan cairan asam sulfat – zat yang kita gunakan untuk membersihkan saluran air – pada konsentrasi yang Hallsworth gambarkan sebagai “bermusuhan secara biologis.”

Detail ini sudah menempatkan kehidupan mikroba di latar belakang, tetapi Halsworth dan timnya menginginkan data yang dingin dan keras untuk menilai kemungkinannya. Mereka mempelajari data yang dikumpulkan oleh pesawat ruang angkasa yang menyelam ke atmosfer Venus untuk menganalisis aktivitas air di dalam awan dan juga mengalihkan perhatian mereka ke Mars dan Jupiter.

mimpi fosfin

Pada bulan September 2020, para astronom mengumumkan Deteksi jumlah gas fosfin yang berlebihan di bagian atas atmosfer Venus. Tim peneliti bingung dengan kimia yang tidak dapat dijelaskan ini karena fosfin di Bumi – Bau ikan busuk السمك Dapat diproduksi oleh mikroba.

Para peneliti dengan cepat menunjukkan bahwa penemuan mereka tidak Terakhir Tanda kehidupan ada di awan Venus, tetapi para ilmuwan dan masyarakat ramai membicarakan itu semua. Ini mengilhami Jim Bridenstine, administrator NASA saat itu, untuk mengumumkan bahwa sudah waktunya untuk memprioritaskan Venus. Demam Venus menyebar melalui ilmu planet. Tiba-tiba, Ide mencari kehidupan di Mars Rasanya seperti kenangan yang jauh.

Kemungkinan kehidupan di Venus membingungkan, tetapi para ilmuwan mulai memeriksa dua kali lipat penemuan mereka. Setelah fosfin diumumkan, kelompok penelitian lain mulai melihat data yang diperoleh dari Teleskop Darat ALMA. Pemeriksaan sekunder tampaknya menunjukkan bahwa sinyal fosfin mungkin salah atau mungkin tidak sekuat yang diperkirakan semula.

Di sinilah Hallsworth dan rekan-rekannya berangkat. Selama hampir tiga dekade, Hallsworth telah menyelidiki bagaimana aktivitas air mempengaruhi kehidupan mikroba. Karyanya mengeksplorasi batas bawah kehidupan – atau seberapa “kering” kehidupan itu sebelum aktivitas biologis runtuh.

Mengetahui bahwa awan Venus mengandung asam sulfat yang tinggi, yang mengurangi aktivitas air, dia berkata “bel alarm berbunyi” bahkan sebelum membaca kertas fosfin. Rekan-rekannya menoleh padanya untuk menanyakan apakah dia tahu aktivitas air di awan, berharap bisa melukiskan gambaran yang lebih jelas tentang apa yang terjadi di sana.

Tapi dia tidak melihat, jadi tim mulai bekerja. Dalam dua minggu, Hallsworth dan kelompoknya menganalisis data yang dikumpulkan oleh wahana Pioneer NASA dan Venera Rusia, segerombolan pesawat ruang angkasa yang jatuh ke atmosfer Venus pada 1970-an. Data yang dikumpulkan oleh pesawat memberi mereka wawasan tentang suhu, tekanan, dan air yang terjebak di awan.

langit gurun

Setiap mikroba potensial yang mengambang di awan Venus akan berada di lingkungan yang sangat tidak bersahabat. Sekitar 30 hingga 44 mil di atas permukaan, di awan, itu lebih kering daripada gurun subtropis paling luas di Bumi: Sahara.

“Awan Venus lebih kering daripada Sahara,” kata Hallsworth, mencatat bahwa Sahara memiliki aktivitas air sekitar 0,25, sedangkan awan Venus hanya memiliki aktivitas air 0,004. Angka untuk Venus ini terlalu ekstrem untuk mendukung kehidupan apa pun yang kita ketahui.

“Mikroba yang paling toleran kekeringan di Bumi tidak akan memiliki peluang di Venus,” kata Hallsworth.

Tidak hanya aktivitas airnya yang sangat rendah, tetapi seandainya mikroba menemukan setetes cairan di awan Venus — sebuah oasis di langit gurun — nasibnya tidak akan lebih baik. Oasis potensial ini sebenarnya adalah tetesan asam sulfat yang beracun. Setiap mikroorganisme akan menemukan keasaman terlalu banyak.

“Tidak ada sel mikroba yang diketahui dapat tetap utuh pada konsentrasi tinggi asam sulfat di dalam tetesan awan Venus,” kata Halsworth.

Mikroba yang menemukan diri mereka di tempat seperti itu akan menghadapi kematian instan, merobek selaput mereka dan menumpahkan isi perut mereka.

Pekerjaan Hallsworth sebelumnya menyelidiki batas luar kehidupan mikroba di Bumi. Dalam hal aktivitas air, jamur yang dikenal sebagai Aspergillus penicillioides, yang ditemukan di buku-buku tua atau diikat dalam debu di dalam bantal dan selimut, berkuasa di planet kita. Pada tahun 2017, Laboratorium Hallsworth menerbitkan makalah Ditemukan bahwa jamur dapat tumbuh dan membelah pada aktivitas air 0,585. Ini mengesankan bagi organisme Bumi.

Mereka menggunakan angka ini – 0,585 aktivitas air – sebagai batas yang dapat ditoleransi mikroba, tetapi aktivitas air di awan Venus dua kali lebih kecil berdasarkan volume.

Mars juga tidak memiliki aktivitas air untuk memfasilitasi kehidupan di atmosfer – sangat dingin – tetapi planet lain di tata surya kita memiliki aktivitas air melebihi 0,585. Ini adalah kandidat yang mengejutkan untuk rumah di luar bumi.

Penguasa Jupiter

Raksasa gas Jupiter menjulang di atas semua planet yang mengorbit matahari. Ia liar, dan seperti Venus, ia terkenal karena tarikannya. Ketika tim peneliti menganalisis aktivitas air di atmosfer Jupiter, mereka menemukan bahwa itu berada pada tingkat yang cukup tinggi untuk memungkinkan mikroba menghuni.

“Kami tidak mengharapkan itu sama sekali,” kata Hallsworth.

Menggunakan pembacaan dari wahana Galileo NASA, yang diluncurkan pada 1989 dan meluncurkan wahana ke atmosfer raksasa gas itu pada 1995, tim mengungkapkan bahwa di suatu tempat di bawah permukaan Jupiter yang bengkok, ada kondisi kehidupan.

“Setidaknya ada lapisan di awan Jupiter di mana kebutuhan air terpenuhi,” kata Chris McKay, seorang ilmuwan planet di Pusat Penelitian Ames NASA dan rekan penulis makalah tersebut, dalam konferensi pers.

Namun, tim dengan cepat menunjukkan bahwa ini bukan indikasi adanya kehidupan di planet raksasa ini. Aktivitas air hanya menunjukkan bahwa mikroba yang kita kenal di Bumi dapat menghuni lapisan berbeda di atmosfer Jupiter. Halsworth mengatakan apakah Jupiter saat ini dihuni akan memerlukan “studi baru”, tetapi ada beberapa pertanyaan mendasar yang harus dijawab terlebih dahulu.

“Kita harus menunjukkan sumber energi yang tersedia secara hayati dan semua nutrisi penting untuk kehidupan,” katanya.

Temuan ini juga meluas lebih jauh ke tata surya. Apakah aktivitas air di Saturnus, Neptunus atau Uranus cukup tinggi untuk kehidupan berkembang adalah pertanyaan terbuka – tidak ada data penyelidikan untuk dinilai oleh tim. Namun, Halsworth mencatat bahwa “tak satu pun dari mereka diharapkan memiliki lapisan aktivitas air yang tinggi” dan mereka akan jauh lebih dingin daripada Jupiter, sehingga sulit bagi kehidupan untuk bertahan di sana.

Dan bagaimana selanjutnya? di luar tata surya? Mempelajari aktivitas air di atmosfer planet ekstrasurya menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA, yang akan diluncurkan pada Oktober, dapat memberikan cara lain bagi para ilmuwan planet untuk menilai kelayakhunian di alam semesta yang jauh.

Jadi maksudmu mereka bukan alien?

Dalam makalah penelitian yang diterbitkan di Astrobiology tahun lalu lastTim peneliti yang menemukan sinyal fosfin di Venus menyarankan bagaimana kehidupan bisa bertahan dalam tetesan cairan 30 mil di atas permukaan.

Mereka berhipotesis bahwa mikroba mungkin berada dalam tetesan cairan untuk waktu yang singkat, sebelum mengering dan mengambang ke permukaan planet. Akhirnya, mereka dapat terangkat kembali ke lapisan atas atmosfer Venus dan mampu melembabkan kembali dan melanjutkan siklus hidup mereka.

Surat kabar yang diterbitkan pada hari Senin memberikan pukulan telak terhadap hipotesis ini.

Jika ada kehidupan di Venus, itu tidak seperti apa pun yang pernah kita lihat di Bumi — dan ia dapat bertahan hidup tanpa air, hal-hal yang memberi kehidupan yang terlibat dalam banyak aspek biologi terestrial.

Ini meninggalkan kita dengan pertanyaan yang tersisa: Dari mana fosfin berasal?

Tidak dapat dianalisis ulang Deteksi fosfin pada tingkat yang sangat tinggi. Kemudian sarankan tim lain Sinyalnya sama sekali bukan fosfin, tetapi belerang dioksida. Tim lain menyarankan itu mungkin ada di sana, tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah dari yang diperkirakan semula. Pada tingkat yang lebih rendah, fosfin dapat dijelaskan oleh letusan gunung berapi – dan Venus memiliki gunung berapi aktif.

Jika tanda itu sah, Venus akan menjadi lebih misterius.

Laura McKimish, seorang ilmuwan planet di Universitas New South Wales Australia yang juga tidak berafiliasi dengan penelitian ini, mengatakan.

Apapun sinyal fosfin, Venus sekarang menjadi tujuan perjalanan premium dan armada probe antarplanet akan dikunjungi selama dekade berikutnya.

NASA berencana mengirim dua pesawat ruang angkasa pada akhir 2020, termasuk satu yang dikenal sebagai Davinci+, yang secara khusus akan menyelidiki atmosfer. Badan Antariksa Eropa memiliki rencana sendiri untuk mengunjungi Venus, juga, dengan misi yang dikenal sebagai EnVision. Keduanya diharapkan memberikan pandangan yang lebih komprehensif tentang atmosfer Venus dan memperoleh lebih banyak data tentang komposisinya, tetapi mereka tidak diharapkan untuk mengubah gagasan tentang keberadaan mikroba mirip Bumi di awan.

“Sulit membayangkan bahwa hasilnya akan berubah saat kami melakukan lebih banyak eksplorasi,” kata McKay.