Kunnen donkere strepen in de wolken van Venus tekenen zijn van buitenaards leven?

De kwestie van het leven op Venus, van alle plaatsen, is intrigerend genoeg dat een team van Amerikaanse en Russische wetenschappers die werken aan een voorstel voor een nieuwe missie naar de tweede planeet - genaamd Venera-D - overweegt de zoektocht naar het leven in zijn missie op te nemen doelen.

Als alles volgens plan verloopt, kan een onbemand luchtvaartuig (UAV) op een dag de dikke zwavelzuurwolken van Venus kruisen om te helpen bepalen of donkere strepen die ultraviolette straling lijken te absorberen, het microbiële leven kunnen zijn.

Venus is lange tijd een focus geweest van de Russische planetaire wetenschap, die de trotse erfenis heeft van de baanbrekende Venera-ruimtesondes die eind jaren 70 en begin jaren tachtig op het Venusiaanse oppervlak terechtkwamen. [Mysterious Venus: 10 Weird Facts]

Met veel onbeantwoorde vragen, zou de gezamenlijke missie van Roscosmos en NASA, indien goedgekeurd, een orbiter lancering naar Venus in 2025 zien met het doel om observaties op afstand van de planeet en zijn atmosfeer te maken; zet een lander in op het oppervlak; en zoek naar toekomstige landingsplaatsen.

Onder verschillende mogelijke toevoegingen aan de missie bevindt zich een kleine sub-orbiter om de magnetosfeer van Venus te bestuderen, en een ballon of een UAV die de atmosfeer langdurig meet.

Als de UAV wordt goedgekeurd, is het belangrijkste doel om meteorologische metingen uit te voeren om te bepalen waarom de atmosfeer zo snel roteert ten opzichte van het oppervlak, een fenomeen dat bekend staat als superrotatie. Deze snelle rotatie werd ontdekt in de jaren 1960 door astronomen volgen de beweging van de donkere strepen in de atmosfeer. Verbaasd weten astronomen niet de oorsprong en samenstelling van deze donkere strepen, noch begrijpen ze waarom de strepen niet zijn gemengd met de rest van de atmosfeer en waarom ze ultraviolet licht absorberen.

"Dit zijn vragen die nog niet volledig zijn onderzocht, en ik schreeuw zo hard als ik kan, zeggend dat we ze moeten verkennen", zegt Sanjay Limaye, een atmosferische wetenschapper van de University of Wisconsin, Madison en een voormalige voorzitter van de Venus Exploration Analysis Group van de NASA (VEXAG).

Volgens Limaye is de aard van de UV-absorber volledig onbekend. Het kan deeltjesvormig materiaal zijn dat in de wolken wordt gemengd, of een stof die is opgelost door de druppeltjes zwavelzuur, of het kan kristallijn van aard zijn, zoals ijs. IJzerchloride is voorgesteld, maar er is geen bevestigd mechanisme dat loftdeeltjes van ijzerchloride 31 tot 37 mijl (50 tot 60 kilometer) boven het oppervlak zou kunnen vormen, vooral omdat wind nabij het oppervlak slechts zwak door de dichte lagere atmosfeer blaast.

Leven in de wolken?

Een meer opwindende verklaring voor de donkere strepen is dat ze het microbiële leven aantonen. "Het is een mogelijkheid die we niet over het hoofd kunnen zien", zei Limaye, die lid is van het wetenschapsdefinitieteam van Venera-D.

Het vinden van leven op grote hoogte in de atmosfeer van een planeet zou logisch zijn. Per slot van rekening zijn microben gevonden op vergelijkbare hoogtes in de atmosfeer van de aarde. De uitdaging voor het leven op Venus is de extreme temperatuur van de planeet. Het oppervlak is bij 864 graden Fahrenheit (462 graden Celsius) heet genoeg om lood te smelten en de oppervlaktedruk van 92 bar komt overeen met bijna 1 km onder water.

In een regio die begint op ongeveer 50 meter boven de zeespiegel en zich 12 kilometer naar buiten uitstrekt, is het echter een goede plek waar de temperatuur tussen 86 graden F en 158 graden F (30 graden C en 70 graden C) ligt. en de druk is vergelijkbaar met die op het aardoppervlak. Het leven zou mogelijk kunnen overleven in deze zone waar de donkere UV-absorber wordt gevonden.

Het is intrigerend dat de zwavelzuurdruppeltjes in de wolken niet noodzakelijkerwijs een showstopper tot leven brengen. Eerdere Venera-missies ontdekten langwerpige deeltjes in de onderste wolkenlaag die ongeveer 1 micron lang zijn, ongeveer de breedte van een kleine bacterie. Deze deeltjes kunnen worden gecoat in ringvormige polymeren van acht zwavelatomen, genaamd S8-moleculen, waarvan bekend is dat ze voorkomen in de wolken van Venus en die ongevoelig zijn voor de corrosieve effecten van zwavelzuur, aldus onderzoekers. [5 Bold Claims of Alien Life]

Bovendien absorbeert S8 ultraviolet licht en straalt het opnieuw uit in zichtbare golflengten. Als de deeltjes microben zijn, zouden ze zichzelf in S8 kunnen coaten, waardoor ze bestand zijn tegen de corrosieve effecten van zwavelzuur. Er is zelfs gepostuleerd dat de S8 bestaat als een resultaat van microbiële activiteit. Is dit dan de sleutel tot het leven op Venus?

"Ik kan niet zeggen dat er micro-organismen leven in de wolken van Venus," zei Limaye. "Maar dat betekent niet dat het er ook niet is. De enige manier om te leren is om daarheen te gaan en de sfeer te proeven."

Planet Venus wordt vaak vergeleken met de aarde, maar met een uit de hand gelopen broeikasprobleem. De 2e planeet van de zon is heet gehuld met dodelijke wolken. Dat zijn hints. Test nu uw kennis van Venus-feiten.

Aangedreven vlucht

Het originele Russische plan voor Venera-D bevatte ballonnen die de atmosfeer bestreken, maar ballonnen zijn niet erg manoeuvreerbaar en zouden niet noodzakelijk de regio's met de donkere strepen kunnen bereiken. Een UAV op zonne-energie zou volgens Limaye een veel betere kans hebben.

"Het idee is dat je, met een voldoende grote spanwijdte, genoeg kracht kunt genereren en eigenlijk heel lang door de atmosfeer van Venus kunt vliegen met elektrische propellers," zei Limaye.

Afdaalt hypersieus in de atmosfeer na los te komen van de orbiter, de UAV zou gevuld zijn met waterstof of helium gas, het op een nominale zwevende hoogte van 50 kilometer houden, zodat het door de wolken glijdt terwijl het door de nacht beweegt tijd halfrond. Bij daglicht zouden de propellers op zonne-energie instappen en de hoogte van het vaartuig verhogen tot ongeveer 60 kilometer.

In de loop van drie tot vier dagen kan het vaartuig over de planeet bewegen langs de 'superrotatie' van de bovenste atmosfeer, het vreemde fenomeen waarbij de atmosfeer lijkt te zijn ontkoppeld van de vaste planeet en veel sneller roteert. De UAV zou daarom in staat zijn om de wolken op verschillende hoogten te onderzoeken, van luchtmassa naar luchtmassa, van gebieden met UV-absorptiemiddelen naar onbeschermde gebieden, bemonstering en meting van de samenstelling van de atmosfeer.

Het ruimtevaartbedrijf Northrop Grumman heeft al onafhankelijk een concept ontwikkeld voor een Venusian UAV, VAMP (Venus Atmospheric Manoeuvable Platform), dat een gigantische 180 voet (55 m) spanwijdte zou hebben en ontworpen is om in de atmosfeer te werken voor minstens een jaar.

De 'D' in de naam Venera-D staat voor 'dolgozhivushaya', wat in het Russisch 'lang leven' betekent. Dit refereerde oorspronkelijk aan de hoop een lander operationeel te houden op het Venusiaanse oppervlak voor dagen of weken, hoewel de onderdrukkende omstandigheden aan het oppervlak betekenen dat het realistisch gezien het meeste dat een lander zou kunnen overleven, slechts enkele uren is. In plaats daarvan zou de UAV, die continu rond Venus cirkelt, de mantel van langlevende nemen.

Het eindrapport dat de wetenschappelijke doelen van de Venera-D-missie beschrijft, zal eind januari 2017 aan Roscosmos en NASA worden voorgelegd, waarna de twee ruimtevaartorganisaties zullen moeten beslissen of ze zullen meewerken aan de missie. Een antwoord wordt niet verwacht tot uiterlijk 2017.