Byggstenar av DNA skulle kunna överleva i Venus frätande moln, säger astronomer – Physics World

Byggstenar av DNA skulle kunna överleva i Venus frätande moln, säger astronomer – Physics World

Bild av moln på planeten Venus. Planeten visas halvt i mörker, och molnen visas i denna ultravioletta bild som en disig, rosa-lila färg
Surt regn: Ett Hubble Space Telescope ultraviolett ljusbild av planeten Venus, som visar de svavelsyrarika molnen som täcker dess yta. (Med tillstånd: L. Esposito/University of Colorado, Boulder och NASA/ESA)

För en planet som ibland kallas "Jordens tvilling", är Venus häpnadsväckande ogästvänlig. Dess yttemperatur på 735 K är tillräckligt varm för att smälta bly. Dess yttryck på 94 atmosfärer kommer att krossa alla utom den hårdaste rymdfarkosten. Och om det inte var nog, droppar dess tjocka, tryckande moln av svavelsyra.

Trots dessa nackdelar är möjligheten till liv på Venus ett hett ämne bland astronomer och astrobiologer. Det slog senast rubrikerna 2020, när forskare ledde av Jane Greaves vid Cardiff University, Storbritannien meddelade att de hade observerat fosfin i planetens atmosfär. Eftersom de enda sätten att generera fosfin på jorden relaterar till anaeroba metaboliska processer i mikrobiellt liv, tolkades observationen allmänt som bevis för att sådant liv måste existera på Venus också.

Inom några veckor var det dock andra astronomer utmanar resultatets giltighet – ibland i termer som det var nästan lika frätande som Venus svavelsyrarika moln. Sedan, 2022, en uppföljningsstudie av NASA:s SOFIA-uppdrag hittade inga tecken på fosfin. Det tidigare fyndet verkar vara felaktigt. Med det blev det tyst.

En grumlig livsmiljö

En ny studie av forskare i USA, Kanada och Storbritannien har nu återupptagit debatten genom att inte fokusera på fosfin, utan på nukleinsyrors stabilitet i Venus moln. Dessa moln sträcker sig från 48–60 km över planetens yta i en nästan kontinuerlig stack, och temperaturen inom dem är förhållandevis mild: 263 K (-10 °C) vid deras yttre gräns, stigande till ljumma 310 K (37 °C) ) längre in. Kovalenta kemiska bindningar bildas lätt vid sådana temperaturer, och molnen erbjuder både en flytande miljö och en tillförsel av energi. Vad finns det att inte gilla?

I deras studie, som publiceras i PNAS, astrofysiker Sarah Seager från Massachusetts Institute of Technology och hennes kollegor erkänner två "potentiella show-stoppers". Den första är att Venus moln har en kritisk brist på vatten, den substans som allt liv på jorden beror på. Det andra är att koncentrationen av svavelsyra i Venus moln är så hög att inte ens syraälskande organismer, som bakterier som trivs i gruvavfall och undervattensvulkaner, inte kunde överleva där.

För förespråkare av liv-på-Venus-teorin är detta dock inte slutet på historien. Även om livets så kallade byggstenar, DNA och RNA, inte är stabila i så höga koncentrationer av svavelsyra, fann Seager och kollegor bevis för att alla deras fem basmolekyler – byggstenarna i byggstenarna, om man så vill – kan överleva fint.

Syratest för livet

För att få fram dessa bevis nedsänkte medlemmarna i teamet prover av de fem nukleinsyrabaserna (adenin, cytosin, guanin, tymin och uracil) och några liknande molekyler i 98% svavelsyra. De använde sedan en kombination av spektroskopiska tekniker för att studera molekylernas struktur efter 18-24 timmar. Med en av dessa tekniker, kol-13 kärnmagnetisk resonans (NMR) spektroskopi, upprepade de mätningen två veckor senare för att kontrollera om molekylerna bröts ned med tiden. För det mesta var svaret nej. Bland andra stabilitetsmarkörer förblev molekylernas centrala aromatiska ringar obrutna, och positionen för kol-"topparna" i NMR-spektrumet förändrades inte, även efter två veckors vältande i syra.

Att bevisa stabiliteten hos DNA- och RNA-baser i svavelsyra är en sak. Att hitta ett sätt att kombinera dessa baser till en svavelsyrasäker informationsbärande biopolymer är ett annat. Utan det kan det inte finnas någon venusisk version av genetik eller darwinistisk evolution. Ändå avslutar Seager och kollegor sin studie på en hausseartad ton. "Vi vet inte om livets ursprung i koncentrerad svavelsyra är möjligt, men en sådan möjlighet kan inte uteslutas", skriver de. "Livet skulle kunna använda koncentrerad svavelsyra som lösningsmedel istället för vatten och kunde ha sitt ursprung i molndropparna i flytande koncentrerad svavelsyra... I det här scenariot kan Venus-atmosfären fortfarande stödja det strikt koncentrerade svavelsyrabaserade livet."

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden