Byggesten af ​​DNA kunne overleve i Venus' ætsende skyer, siger astronomer - Physics World

Byggesten af ​​DNA kunne overleve i Venus' ætsende skyer, siger astronomer - Physics World

Tidsstempel: 17. juni 2023 kl. 7

Billede af skyer på planeten Venus. Planeten er vist halvt i mørke, og skyerne vises i dette ultraviolette lysbillede som en diset, pink-lilla farve
Sur regn: Et Hubble-rumteleskop ultraviolet lysbillede af planeten Venus, der viser de svovlsyrerige skyer, der dækker dens overflade. (Med høflighed: L. Esposito/University of Colorado, Boulder og NASA/ESA)

For en planet undertiden kendt som "Jordens tvilling", er Venus forbløffende ugæstfri. Dens overfladetemperatur på 735 K er varm nok til at smelte bly. Dens overfladetryk på 94 atmosfærer vil knuse alle undtagen det hårdeste rumfartøj. Og hvis det ikke var nok, drypper dens tykke, trykkende skyer af svovlsyre.

På trods af disse ulemper er muligheden for liv på Venus et varmt emne blandt astronomer og astrobiologer. Det ramte sidst overskrifterne i 2020, da forskere ledet af Jane Greaves fra Cardiff University, Storbritannien meddelte, at de havde observeret fosfin i planetens atmosfære. Da de eneste måder at generere phosphin på Jorden er relateret til anaerobe metaboliske processer i mikrobielt liv, blev observationen i vid udstrækning fortolket som bevis på, at et sådant liv også skal eksistere på Venus.

Inden for få uger var andre astronomer det udfordrer validiteten af ​​resultatet – nogle gange i vendinger, der var næsten lige så ætsende som Venus' svovlsyrerige skyer. Derefter, i 2022, en opfølgende undersøgelse fra NASAs SOFIA-mission fandt ingen tegn på fosphin. Den tidligere konstatering var tilsyneladende forkert. Dermed gik det stille.

Et overskyet levested

En ny undersøgelse foretaget af forskere i USA, Canada og Storbritannien har nu genåbnet debatten ved ikke at fokusere på phosphin, men på stabiliteten af ​​nukleinsyrer i Venus' skyer. Disse skyer strækker sig fra 48-60 km over planetens overflade i en næsten kontinuerlig stak, og temperaturerne i dem er forholdsvis milde: 263 K (-10 °C) ved deres ydre grænse, stiger til lune 310 K (37 °C) ) længere inde. Kovalente kemiske bindinger dannes let ved sådanne temperaturer, og skyerne tilbyder både et flydende miljø og en forsyning af energi. Hvad skal man ikke lide?

I deres undersøgelse, som er offentliggjort i PNAS, astrofysiker Sarah Seager fra Massachusetts Institute of Technology og hendes kolleger anerkender to "potentielle show-stoppers". Den første er, at Venus' skyer har kritisk mangel på vand, det stof, som alt liv på Jorden afhænger af. Den anden er, at koncentrationen af ​​svovlsyre i Venus' skyer er så høj, at selv syreelskende organismer, såsom bakterier, der trives i mineaffald og undersøiske vulkaner, ikke kunne overleve der.

For tilhængere af liv-på-Venus-teorien er dette dog ikke slutningen på historien. Selvom livets såkaldte byggesten, DNA og RNA, ikke er stabile i så høje koncentrationer af svovlsyre, fandt Seager og kolleger bevis på, at alle deres fem basismolekyler – byggestenene i byggestenene, om man vil – kan fint overleve.

Syretest for livet

For at opnå dette bevis nedsænkede medlemmer af teamet prøver af de fem nukleinsyrebaser (adenin, cytosin, guanin, thymin og uracil) og et par lignende molekyler i 98% svovlsyre. De brugte derefter en kombination af spektroskopiske teknikker til at studere molekylernes struktur efter 18-24 timer. Med en af ​​disse teknikker, carbon-13 nuklear magnetisk resonans (NMR) spektroskopi, gentog de målingen to uger senere for at kontrollere, om molekylerne blev nedbrudt over tid. For det meste var svaret nej. Blandt andre stabilitetsmarkører forblev molekylernes centrale aromatiske ringe ubrudte, og placeringen af ​​kulstof-"toppene" i NMR-spektret ændrede sig ikke, selv efter to ugers væltning i syre.

At bevise stabiliteten af ​​DNA- og RNA-baser i svovlsyre er én ting. At finde en måde at kombinere disse baser til en svovlsyresikker informationsbærende biopolymer er en anden. Uden det kan der ikke være nogen venusiansk version af genetik eller darwinistisk evolution. Alligevel afslutter Seager og kolleger deres undersøgelse med en bullish tone. "Vi ved ikke, om livets oprindelse i koncentreret svovlsyre er mulig, men en sådan mulighed kan ikke udelukkes," skriver de. "Livet kunne bruge koncentreret svovlsyre som opløsningsmiddel i stedet for vand og kunne være opstået i skydråberne i flydende koncentreret svovlsyre... I dette scenarie kunne Venus-atmosfæren stadig understøtte det strengt luftkoncentrerede svovlsyrebaserede liv."

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden