Viața pe Venus

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

1leftarrow blue.svg Intrare principală: Venus (astronomie) .

Venus
Venus globe.jpg
Această casetă: v. D. · M.

Posibilitatea vieții pe Venus este un subiect de puternic interes pentru astrobiologie datorită apropierii și asemănării planetei cu Pământul , dar nu s-au găsit dovezi definitive pentru prezența formelor de viață trecute sau prezente pe Venus . Așteptarea că Venus ar putea găzdui viață a scăzut semnificativ de la începutul anilor 1960, când navele spațiale au început să studieze planeta și a devenit clar că mediul său este extrem în comparație cu cel al Pământului. Cu toate acestea, sunt în curs de studii dacă viața ar fi putut exista pe suprafața venusiană înainte de apariția unui efect de seră necontrolat și asupra faptului că o biosferă relictă poate persista la altitudini nu mari în atmosfera venusiană actuală în așa-numita sa „zonă locuibilă venusiană”. „”, între 47 și 70 km altitudine cu temperaturi cuprinse între -20C și + 65C și o presiune de aproximativ 1 atmosferă, unde, de exemplu, bacteriile terestre Shewanella oneidensis ar putea trăi în mediul lor cel mai ideal.

Venus este situat mai aproape de Soare decât de Pământ și efectul extrem de seră aduce temperatura suprafeței la o medie de 464 ° C (737 K) [1] . Acest fapt, combinat cu o presiune atmosferică de 90 de ori mai mare decât a Pământului, face viața pe bază de apă așa cum o știm puțin probabilă la suprafața planetei. Cu toate acestea, unii oameni de știință au speculat că thermoacidophilic extremophilic microorganismele pot exista în temperat și straturile superioare ale atmosferei acide venusian. [2] [3] [4] În septembrie 2020, au fost publicate cercetări care arată prezența fosfinei în atmosfera planetei, un potențial biomarker . [5]

Posibilitate de locuit în trecut

Impresia artistului despre Venus cu o atmosferă similară cu cea a Pământului și a apei lichide la suprafață. Astfel ar fi apărut în trecutul îndepărtat (sau așa cum ar apărea în viitorul îndepărtat), la sfârșitul unui proces de terraformare .

Oamenii de știință au speculat că dacă apa lichidă a persistat pe suprafața sa înainte ca un efect de seră scăpat de control să încălzească planeta, Venus ar fi putut găzdui forme de viață în trecut. [6] Presupunând că procesul care a furnizat Pământului cu apă a fost comun pentru toate planetele din apropierea zonei locuibile, s-a estimat că apa lichidă ar fi putut exista la suprafața sa de cel puțin 600 de milioane de ani, ceea ce ar fi putut fi odată suficient pentru apariția unor forme de viață simple. [7] [8] [9] [10] [11] Studiile din septembrie 2019 au concluzionat că Venus ar fi putut avea apă de suprafață și o stare locuibilă pe o perioadă lungă de timp de până la 3 miliarde de ani și aceste condiții ar fi putut persista până la Acum 700 sau 750 de milioane de ani. Dacă ar fi corect, ar fi fost suficient timp pentru formarea vieții [12] și pentru ca aceasta să evolueze pentru a ocupa o nișă aeriană. Cercetările efectuate de Universitatea din California , motivând excentricitatea scăzută a lui Venus (0,006), au emis ipoteza că acum un miliard de ani, când Jupiter era cel mai aproape de Soare, Venus avea o excentricitate de 0,3, cu o mare probabilitate să găzduiască viața, dar ar fi suferit schimbări climatice severe în urma deplasării lui Jupiter pe o orbită mai îndepărtată. [13] [14]

Locuibilitatea actuală a atmosferei

Venus, fără atmosfera sa, este plasată cot la cot cu Pământul. Au aproape aceeași dimensiune, deși Venus este puțin mai mic.
Comparație între dimensiunea lui Venus (fără atmosferă) și a Pământului .
Structuri atmosferice ale lui Venus luate în 1974 de sonda Mariner 10 (imagine reprocesată în 2020). În imaginea din dreapta, contrastul a fost mărit.

În ciuda ostilității condițiilor de pe suprafața lui Venus, la o altitudine cuprinsă între 47 și 70 km, presiunea unei atmosfere și temperatura cuprinsă între -20 ° C și 65 ° C, ar fi compatibile cu viața și efectele unor bacterii terestre, cum ar fi Shewanella oneidensis, ar putea prolifera în acel mediu sulfuros acid mai mult decât ideal pentru metabolismul lor. Ideea a fost prezentată pentru prima dată de fizicianul german Heinz Haber în 1950. [15] În septembrie 1967 Carl Sagan și Harold Morowitz au publicat o analiză referitoare la posibilitatea vieții pe Venus în revista Nature . [16]

Analizând datele misiunii misiunilor Venera , Pioneer Venus și Magellan , s-a descoperit că sulfura de carbonil , sulfura de hidrogen și dioxidul de sulf sunt prezente în atmosfera superioară. Venera a detectat, de asemenea, cantități mari de clor chiar sub acoperirea norilor venusieni. [17] Prezența sulfurii de carbonil este dificil de explicat într-un mediu abiotic, [18] dar poate fi produsă de vulcanism . [19] Acidul sulfuric este produs în atmosfera superioară prin acțiunea fotochimică a Soarelui asupra dioxidului de carbon , a dioxidului de sulf și a vaporilor de apă. [20]

Radiația solară limitează habitabilitatea atmosferică la o bandă cuprinsă între 47 km (65 ° C) și 70 km (-20 ° C) de altitudine în zona norilor acizi. [4] S-a speculat că norii din atmosfera lui Venus pot conține substanțe chimice care pot iniția forme de activitate biologică. [21] [22] Un organism microbian ipotetic ar putea folosi lumina ultravioletă (UV) emisă de Soare ca sursă de energie, ceea ce ar putea fi o explicație pentru benzile de absorbție observate în ultraviolet. [23] [24] Existența acestui „absorbant UV necunoscut” l-a determinat pe Carl Sagan în 1963 să publice un articol care propune ipoteza microorganismelor din atmosfera superioară ca agent capabil să absoarbă lumina ultravioletă. [25]

Cercetările publicate în septembrie 2020 au indicat detectarea fosfinei (PH 3 ) în atmosfera Venusului care nu a fost legată de nicio metodă de producție abiotică cunoscută posibilă în condiții venusiene. [26] [27] [28] O moleculă precum fosfina nu ar trebui să persiste în atmosfera venusiană, deoarece, sub radiații ultraviolete, ar trebui să reacționeze cu apă și dioxid de carbon. Fosfina pe Pământ este asociată cu ecosisteme anaerobe și ar putea indica prezența vieții pe exoplanete anoxice. Studii conexe au sugerat că concentrația detectată de fosfină (20 ppb ) în norii Venus ar indica o „cantitate plauzibilă de viață”, deși mai mică decât densitatea medie de biomasă prezentă în biosfera aeriană a Pământului. Nu se cunoaște un proces abiotic capabil să genereze fosfină pe planete stâncoase (spre deosebire de giganții gazoși ) [29] în cantități apreciabile, astfel încât cantități detectabile de fosfină ar putea indica prezența vieții. [30][31]

Detectarea fosfinei

„Viața așa cum o știm este probabil doar o insulă în vastul arhipelag al posibilităților biologiei. Galaxia noastră are o enormă diversitate de stele și tot felul de planete orbitează în jurul lor. Numai Pământul a dat naștere la miliarde de specii. Așadar, nu este un mare salt să crezi că viața însăși poate apărea într-o gamă largă de forme neașteptate, umplându-și atmosfera cu molecule ciudate precum fosfina. S-ar putea să detectăm cândva fosfina într-una din aceste atmosfere. Acestea nu ar fi locuri distractive pentru noi; sincer, s-ar putea să-i găsim dezgustători. Pe de altă parte, locuitorii acestor planete ne-ar găsi probabil dezgustători și (o problemă de depășit cu diplomația interplanetară). Totuși, dacă am găsi fosfina pe o planetă stâncoasă din zona locuibilă, unde nu există falsuri pozitive, am putea spune că am găsit viață "

( Clara Sousa-Silva , Când găsim în sfârșit extratereștri, ei ar putea mirosi cumplit [32] )

Observațiile au fost foarte complexe și au început cu telescopul James Clerk Maxwell (JCMT), care se află lângă vârful Maunakea din Hawaii. În iunie 2017, o echipă de oameni de știință a observat Venus timp de cinci dimineți, la o lungime de undă de 1,123 mm (sau 266,9445 GHz), încercând să scaneze acele straturi atmosferice în care studiile anterioare au prezis o posibilă biosferă . Unele probleme operaționale au trebuit să fie confruntate în esență din cauza undelor, a artefactelor și a reflecțiilor semnalului și a fost necesară o modelare semnificativă și o analiză complexă a datelor offline cu software și algoritmi. După ce a obținut primele dovezi, echipa a planificat observațiile ulterioare în martie 2019, prin telescoapele Atacama Large Millimeter Array (ALMA) din Chile. Ambii observatori au arătat o absorbție slabă la lungimea de undă dreaptă a gazului. Fosfină, unde se află moleculele. iluminat de norii mai calzi de dedesubt. [5]

Ipoteza asupra producției de fosfină în atmosfera lui Venus

Molecula de fosfină.

Fosfina identificată în acest studiu are un semnal puternic la latitudini medii, cu o concentrație ușor mai mică în centura ecuatorială și nu este prezentă la poli. Datorită unui raport semnal / zgomot prea mare, nu a fost posibil să se compare semnalul între benzile longitudinale ale planetei unde, de exemplu, concentrația de fosfină ar putea varia în funcție de unghiul de incidență al soarelui.

Abundența fosfinei pe Venus este rezultatul unui echilibru între producerea și distrugerea acesteia. Estimarea ratei de distrugere în funcție de altitudine face posibilă estimarea ratelor de producție a fosfinei necesare pentru menținerea unei concentrații atmosferice de aproximativ 20 ppb .

Emisia termică a gazului atinge maxim 56 de kilometri, cu o bandă care se extinde de la aproximativ 53 la 61 de kilometri. Cu toate acestea, observațiile nu au determinat dacă este prezent la altitudini mai mici și nici dacă există o limită superioară (gazul nu ar trebui să existe dincolo de 80 de kilometri în niciun caz). La altitudini mai mari, fosfina este probabil descompusă în câteva minute de reacțiile provocate de componenta ultravioletă a soarelui. La altitudini mai mici, metoda de descompunere predominantă ar fi căldura. În consecință, durata de viață a fosfinei depinde de cât timp gazul poate rămâne în circulație și, conform modelelor dezvoltate de autori, acest timp nu depășește 1000 de ani (pentru că este distrus mai rapid sau pentru că este transportat într-un regiune în care condițiile duc la descompunerea acesteia). Acest lucru implică faptul că, pentru a explica ceea ce a fost observat, fosfina trebuie produsă cu o rată de milioane de molecule pe secundă pe centimetru pătrat.

Altitudinile în care gazul pare să fie prezent sunt incluse în regiunea temperată a atmosferei venusiene (între 48 și 60 de kilometri deasupra suprafeței) unde temperaturile variază de la 0 la 90 de grade Celsius. [5]

Cronologia descoperirilor

Atmosfera actuală a lui Venus, văzută în ultraviolete de nava spațială Pioneer Venus Orbiter în 1979.
  • În 1761, în timpul tranzitului lui Venus în fața Soarelui, a avut loc prima observare directă a atmosferei lui Venus. La telescop planeta a arătat o margine neclară, adică a apărut înconjurată parcă de un halou, dovadă clară a existenței unei atmosfere. În timpul tranzitului din 1761 a avut loc prima observare directă a atmosferei lui Venus. [33] [34]
  • În 1903, observațiile spectrografice nu au permis detectarea unei schimbări semnificative Doppler în lumina reflectată de Venus. Acest lucru l-a determinat pe Vesto Slipher să concluzioneze că planeta se rotește mult mai lent decât se presupunea anterior pe baza asemănărilor dintre Venus și Pământ. [35]
  • În 1932 Walter Sydney Adams și Theodore Dunham , prin intermediul observațiilor spectroscopice în infraroșu, au detectat linii de absorbție a carbonului care au permis să se facă ipoteza că dioxidul de carbon era predominant în atmosfera venusiană. [36]
  • În 1967, biofizicianul Harold Morowitz și astronomul Carl Sagan au fost primii care au sugerat habitabilitatea norilor Venus. Misiunile robotice lansate între 1962 și 1978 au arătat că condițiile de temperatură și presiune cuprinse între 40 și 60 de kilometri de altitudine nu exclud viața microbiană. [5]
  • În 1979, Irwin I. Shapiro , analizând datele colectate între 1964 și 1977 de diferiți observatori, a estimat o perioadă de rotație a lui Venus de 243,01 ± 0,03 zile. [37] Deoarece planeta durează aproximativ 225 de zile terestre pentru a finaliza o revoluție în jurul Soarelui, aproximativ 117 zile terestre trec între un răsărit de soare și următorul ( ziua solară ).
  • În 2018, Sanjay Limaye (al Centrului de Științe și Inginerie Spațială de la Universitatea din Wisconsin-Madison și membru al echipei japoneze de misiune Akatsuki ) a propus din nou ideea că pot exista lagăre atmosferice potențial locuibile pe Venus, observând că planeta ar putea avea a avut un climat locuibil cu apă lichidă la suprafață timp de cel puțin 2 miliarde de ani (posibil chiar 3 miliarde de ani, conform celor mai recente simulări), mult mai mult decât ceea ce se crede că s-a produs pe Marte . [5]
  • În august 2019, astronomii au descoperit un model de absorbție a luminii ultraviolete și modificări în albedo - ul lui Venus, cauzat de „absorbanți necunoscuți” care pot fi alcătuite din substanțe anorganice sau speculativ și din nori de microorganisme din straturile superioare ale atmosferei. [38] [39]
  • În ianuarie 2020, astronomii au raportat unele dovezi care sugerează că Venus este încă vulcanic activ și o astfel de activitate reziduală ar putea fi o sursă potențială de nutrienți pentru orice microorganisme din atmosfera venusiană . [40] [41] [42]
  • În septembrie 2020, fosfina a fost detectată în atmosfera lui Venus prin intermediul telescopului James Clerk Maxwell (JCMT) și a telescoapelor Atacama Large Millimeter Array (ALMA).
  • Misiunea spațială rusă Venera-D este lansată în 2029/2031. Printre obiectivele sale se numără unele care ar putea ajuta la aruncarea de lumină cu privire la recenta detectare a fosfinei:
    1. Caracterizarea structurii atmosferei, a vânturilor, a oscilațiilor atmosferice și a structurilor solare ale blocurilor de maree
    2. Măsurarea compoziției atmosferice și studiul norilor , structura, compoziția, microfizica și chimia lor
    3. Studierea atmosferei superioare, a ionosferei , a activității electrice, a magnetosferei și a ratei de evacuare a gazului [43] [44]

Notă

  1. ^ (EN) Basilevsky AT și Head JW, The surface of Venus , în Rapoarte despre progresul în fizică, vol. 66, nr. 10, 2003, pp. 1699-1734, Bibcode : 2003RPPh ... 66.1699B , DOI : 10.1088 / 0034-4885 / 66/10 / R04 .
  2. ^ Stuart Clark, Norii acizi ai lui Venus ar putea adăposti viața , în New Scientist , 26 septembrie 2003. Accesat la 30 decembrie 2015 .
  3. ^ Redfern, Martin (25 mai 2004). „Norii Venus„ ar putea adăposti viața ”” . BBC News . Accesat la 30 decembrie 2015.
  4. ^ a b Lewis R. Dartnell, Tom Andre Nordheim și Manish R. Patel, Constraints on a potential aeros biosphere on Venus: I. Cosmic rays , in Icarus , vol. 257, septembrie 2015, pp. 396–405, Bibcode : 2015Icar..257..396D , DOI : 10.1016 / j.icarus.2015.05.006 .
  5. ^ a b c d e Elisabetta Bonora, Fosfina în atmosfera lui Venus? , în OggiScienza , 25 septembrie 2020. Accesat la 27 septembrie 2020 .
  6. ^ Bruce Dorminey, „Venus Probabil a avut viața trecută; Următorul pas îl găsește ” , Forbes , 28 martie 2016.
  7. ^ (RO) Venus a fost cândva o planetă locuibilă? , pe esa.int , 24 mai 2010.
  8. ^ (EN) Nancy Atkinson, Venus a fost odată o lume a apei? , pe universetoday.com , 24 iunie 2010.
  9. ^ (EN) Henry Bortman, Venus era în viață? „Probabil că semnele sunt acolo” , pe space.com , 26 august 2004.
  10. ^ (EN) Modelarea climatică a NASA sugerează că Venus ar fi putut fi habitabilă , pe NASA.gov, 24 august 2016.
  11. ^ Michael J. Way, Venus a fost prima lume locuibilă a sistemului nostru solar? ' , în Scrisori de cercetare geofizică , vol. 43, nr. 16, 2 august 2016, pp. 8376–8383, Bibcode : 2016GeoRL..43.8376W , DOI : 10.1002 / 2016GL069790 , PMID 28408771 , arXiv : 1608.00706 .
  12. ^ (RO) Venus ar fi putut avea un miliard de milioane de locuitori timp de trei ani , sci-news.com din 23 septembrie până în 2019.
  13. ^ Habitabilitatea lui Venus compromisă de Jupiter , pe globalscience.it , 1 octombrie 2020.
  14. ^ Maura Sandri, Pentru Jupiter, Venus este iadul , pe media.inaf.it , 1 octombrie 2020.
  15. ^ Fritz Haber, DTIC AD0159052: EPITOME OF SPACE MEDICINE: life on Mars , on archive.org .
  16. ^ Harold Morowitz, Viața pe Venus , în Astrobiologie , vol. 11, n. 9, 2011, pp. 931–932, Bibcode : 2011AsBio..11..931M , DOI : 10.1089 / ast.2011.9270 , PMID 22059693 .
  17. ^ David Harry Grinspoon, Venus Revealed: O nouă privire sub norii planetei noastre gemene misterioase , fdffdsdasfdfgjhkjlkuytdsfghjkl; Addison-Wesley Pub., 1997, ISBN 978-0-201-40655-9 .
  18. ^ Geoffrey A. Landis, Astrobiology: the Case for Venus ( PDF ), în Journal of the British Interplanetary Society , vol. 56, nr. 8/7, 2003, pp. 250–254, Bibcode : 2003JBIS ... 56..250L (arhivat din original la 7 august 2011) .
  19. ^ J. Seinfeld, Atmospheric Chemistry and Physics , Londra, J. Wiley, 2006, ISBN 978-1-60119-595-1 .
  20. ^ Nori acizi și fulgere , pe m.esa.int . Adus la 25 septembrie 2020 .
  21. ^ ( RO ) „Zona Venus” ar putea ajuta la căutarea unor lumi străine asemănătoare Pământului , pe Space.com , septembrie 2014.
  22. ^ Dirk Schulze-Makuch, David H. Grinspoon și Ousama Abbas, A Sulfur-based Survival Strategy for Putative Phototrophic Life in the Venusian Atmosphere. , în Astrobiologie , vol. 4, nr. 1, martie 2004, pp. 11-18, Bibcode : 2004AsBio ... 4 ... 11S , DOI : 10.1089 / 153110704773600203 , PMID 15104900 .
  23. ^ Dirk Schulze-Makuch și Louis N. Irwin, Reevaluarea posibilității vieții pe Venus: Propunere pentru o misiune de astrobiologie , în Astrobiologie , vol. 2, nr. 2, 5 iulie 2004, pp. 197–202, Bibcode : 2002AsBio ... 2..197S , DOI : 10.1089 / 15311070260192264 , PMID 12469368 .
  24. ^ (EN) Ar putea fi șirurile întunecate din norii lui Venus viața microbiană? , pe astrobiology.nasa.gov , 1 februarie 2017.
  25. ^ Erica Naone, Pete întunecate misterioase din nori ai lui Venus afectează vremea de acolo. , în astronomy.com , 29 august 2019.
  26. ^ Nadia Drake, Posibil semn de viață pe Venus stârnește o dezbatere aprinsă , în National Geographic , 14 septembrie 2020. Accesat la 14 septembrie 2020 .
  27. ^ Greaves, Jane S., Gaz fosfină în punțile de nor din Venus , în Nature Astronomy , 14 septembrie 2020, DOI : 10.1038 / s41550-020-1174-4 . Adus pe 14 septembrie 2020 .
  28. ^ Shannon Stirone, Kenneth Chang și Dennis Overbye, Viața pe Venus? Astronomii văd un semnal în norii săi - Detectarea unui gaz în atmosfera planetei ar putea transforma privirea oamenilor de știință într-o planetă cu mult timp trecută cu vederea în căutarea vieții extraterestre. , în The New York Times , 14 septembrie 2020. Adus 14 septembrie 2020 .
  29. ^ LN Fletcher, GS Orton și NA Teanby, Phosphine on Jupiter și Saturn de la Cassini / CIRS , în Icarus , vol. 202, nr. 2, pp. 543–564, DOI : 10.1016 / j.icarus.2009.03.023 .
  30. ^ Clara Sousa-Silva, Sara Seager și Sukrit Ranjan, Phosphine as a Biosignature Gas in Exoplanet Atmospheres , în Astrobiology , vol. 20, nr. 2, 11 octombrie 2019, pp. 235-268, Bibcode : 2020AsBio..20..235S , DOI : 10.1089 / ast.2018.1954 , PMID 31755740 , arXiv : 1910.05224 .
  31. ^ Fosfina ar putea semnala existența vieții anaerobe străine pe planete stâncoase , în Sci-News , 26 decembrie 2019.
  32. ^ Când în sfârșit găsim extratereștri, ei ar putea mirosi cumplit , în Scientific American , 19 noiembrie 2019.
  33. ^ Venus: Atmosfera , pe planeti.uai.it , UAI . Adus pe 9 mai 2014 .
  34. ^ (EN) Mikhail Ya. Marov, Mihail Lomonosov și descoperirea atmosferei lui Venus în timpul tranzitului din 1761 , în Proceedings of the International Astronomical Union , Cambridge University Press, 2004, pp. 209-219.
  35. ^ V. Slipher , 1903.
  36. ^ Venus - Note istorice , pe stelle.bo.astro.it , Observatorul Astronomic din Bologna .
  37. ^ NT Mueller și colab. , 2012.
  38. ^ Paul Anderson, Ar putea microbii să afecteze climatul lui Venus? - Petele întunecate neobișnuite din atmosfera lui Venus - numite „absorbante necunoscute” - joacă un rol cheie în climatul planetei și în albedo, potrivit unui nou studiu. Dar ce sunt? Asta este încă un mister. , în EarthSky , 3 septembrie 2019. Adus 3 septembrie 2019 .
  39. ^ Lee, Yeon Joo, Variații pe termen lung ale lui Albedo de 365 nm ale lui Venus, observate de Venus Express, Akatsuki, MESSENGER și Telescopul spațial Hubble , în The Astronomical Journal , vol. 158, nr. 3, 26 august 2019, pp. 126–152, Bibcode : 2019AJ .... 158..126L , DOI : 10.3847 / 1538-3881 / ab3120 , arXiv : 1907.09683 .
  40. ^ Sannon Hall, Vulcanii de pe Venus ar putea încă fuma - Experimentele științei planetare pe Pământ sugerează că a doua planetă a soarelui ar putea avea activitate vulcanică în curs. , în The New York Times , 9 ianuarie 2020. Adus pe 10 ianuarie 2020 .
  41. ^ Filiberto, Justin, vulcanismul actual pe Venus, după cum reiese din ratele de degradare ale olivinei , în Știința , vol. 6, nr. 1, 3 ianuarie 2020, p. eaax7445, Bibcode : 2020SciA .... 6.7445F , DOI : 10.1126 / sciadv.aax7445 , PMID 31922004 .
  42. ^ Limaye, Sanjay S., Venus 'Spectral Signatures and the Potential for Life in the Clouds , în Astrobiology , vol. 18, nr. 9, 12 septembrie 2018, pp. 1181–1198, Bibcode : 2018AsBio..18.1181L , DOI : 10.1089 / ast.2017.1783 , PMID 29600875 .
  43. ^ Dezvoltarea conceptului de misiune Venera-D, de la obiectivele științifice la arhitectura misiunii. 49th Lunar and Planetary Science Conference 2018 (LPI Contrib. No. 2083).
  44. ^ Mike Wall, Rusia, Misiunea comună SUA Mulling în Venus , în spațiu , 17 ianuarie 2017. Adus pe 29 octombrie 2017 .

Bibliografie

Elemente conexe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Vita_su_Venere&oldid=122382218 ”