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Planetenforschung: Kein Leben in der Venus-Atmosphäre

Ein seltener Phosphorwasserstoff in der Lufthülle der Venus macht Schlagzeilen. Wie dieses Phosphan dort hinkommt, ist in der Tat nicht einfach zu erklären – außerirdisches Leben ist dabei jedoch die wohl unwahrscheinlichste Option.
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Auf der Venus gibt es Phosphan. Der dreiwertige Phosphanwasserstoff, im Englischen »Phosphin« genannt, befindet sich offenbar in der dichten und lückenlosen Wolkendecke unseres Nachbarplaneten. Das hat eine Arbeitsgruppe um die Astronomin Jane Greaves von der britischen Cardiff University im Magazin »Nature Astronomy« berichtet. Die erste große Frage, die sich nun stellt: Wie kam es dorthin? Die zweite: Sollte die chemische Verbindung gar ein Indiz für außerirdisches Leben sein?

Anlass zu dieser Spekulation gibt, dass die Erde als Zwilling der Venus gilt und auf der Erde eben manche Mikroben Phosphan als Folge ihres Stoffwechsels ausstoßen. Lebewesen auf unserem Nachbarplaneten wären wahrlich eine Entdeckung von beträchtlicher Tragweite.

Doch in Bezug auf die Venus lässt sich sagen: Das dürfte kaum der Fall sein. Mag die altehrwürdige britische Astronomenvereinigung Royal Astronomical Society auch noch so medienwirksam bereits vor der Veröffentlichung von einem »bahnbrechenden Ergebnis« gesprochen haben.

Tatsächlich liefert die Studie der Forscher um die Britin Greaves wenig Anlass für derlei Spekulationen. In dem Fachaufsatz arbeitet das internationale Autorenteam lediglich heraus, wie schwierig es ist, das Phosphan in den Wolken der Venus zu erklären.

Die Wolken treiben in etwa 50 bis 70 Kilometern Höhe und bestehen nach jetziger Kenntnis überwiegend aus feinen Tröpfchen konzentrierter Schwefelsäure. Daneben enthalten sie allerlei Schwebstoffe, deren Zusammensetzung bis heute nicht im Detail geklärt ist. Und eben Phosphan. Die Verbindung sollte eigentlich chemisch mit der Schwefelsäure und den festen Schwefelpartikeln in der Wolkendecke reagieren und sich somit rasch abbauen. Auf der Venus kommt sie nur in winzigen Mengen vor, wie die Beobachtungen mit dem James Clerk Maxwell auf dem Mauna Kea in Hawaii und dem ALMA-Observatorium der Europäischen Südsternwarte (ESO) zeigen. Auf eine Milliarde Moleküle in der Atmosphäre entfallen gerade mal 20 Moleküle PH3, Fachleute sprechen von einer Konzentration von 20 ppb (englisch: parts per billion).

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Es muss also eine bisher unbekannte Quelle des Stoffs geben. Standarderklärungen scheiden hier aus, halten die Autoren der aktuellen Studie fest: Ihnen zufolge lassen sich die rätselhaften Gasspuren weder durch chemische Wechselwirkungen mit der Oberfläche erklären, noch durch Blitzschläge, Meteoriden oder Vulkanausbrüche. Die Wissenschaftler vermuten deshalb, dass bislang unbekannte Stoffe in der Wolkendecke vorhanden sein müssen, aus denen durch chemische Reaktionen geringe Mengen Phosphan entstehen können.

Außerirdisches Leben als Möglichkeit nennen die Experten zwar, halten sie aber für insgesamt unwahrscheinlich. Mehr noch: Die Forscher betonen, dass das Phosphan in den Venuswolken mitnichten als Beweis für Leben taugt. Dort, in rund 60 Kilometern Höhe, herrscht zwar Zimmertemperatur, anders als auf der Oberfläche, wo das Thermometer auf im Mittel 470 Grad steigt. Dafür ist die Luft in den Wolken extrem austrocknend und wegen der allgegenwärtigen Schwefelsäure sehr sauer. Außerirdische Mikroben können dort also nur in exotischen Szenarien überdauern.

Konnte auf der Venus jemals Leben entstehen?

Wild zu spekulieren kommt einem Trend in der Venusforschung entgegen: Manche Wissenschaftler bemühen seit Jahren das Narrativ, die Venus könne vor mehr als einer Milliarde Jahre ein lebensfreundlicher Planet mit Ozeanen gewesen sein, der Erde nicht unähnlich. Als sich der Planet dann nach und nach zur Gluthölle entwickelte, hätten Bakterien in der Wolkendecke überleben können. Aus Sicht vieler Geowissenschaftler ist diese Theorie jedoch strittig. Ihnen zufolge dienten die Träume in erster Linie dazu, Gelder für neue Raumsonden zur Venus einzuwerben, die im Vergleich zu anderen kosmischen Reisezielen seit Jahrzehnten tatsächlich vernachlässigt wird.

Die Venus im ultravioletten und infraroten Licht (Aufnahme der japanischen Raumsonde Akatsuki)Laden...
Die Venus im ultravioletten und infraroten Licht | Betrachtet man unsere innere Nachbarin Venus im Teleskop, so zeigt sich der Planet dem Auge als grellweiße Sichel ohne jegliche weitere Merkmale. Die permanente Wolkendecke der Venus, die überwiegend aus konzentrierter Schwefelsäure besteht, reflektiert im sichtbaren Licht den größten Teil der auf sie treffenden Sonnenstrahlung zurück ins All. Fotografiert man die Venus dagegen im infraroten oder ultravioletten Licht, so enthüllt sich dem Kameraauge eine hochdynamische und wechselhafte Atmosphäre mit ausgeprägten Wolkenstrukturen und Stürmen. Dieses Bild wurde aus Daten der japanischen Raumsonde Akatsuki vom US-amerikanischen Amateurbildbearbeiter Kevin Gill zusammengesetzt. Es kombiniert Bildinformationen im ultravioletten (weiße und blaue Farbtöne) mit Bilddaten aus dem infraroten Spektralbereich (bräunliche Farbtöne). Die Kombination zeigt die Venus am 17. Mai 2016 und erlaubt einen Einblick in die Struktur der Venusatmosphäre.

Für Geologen spricht vor allem eins gegen eine lebensfreundliche junge Venus: Nachweislich hat sich dort Kalkstein, auch Karbonat genannt, nicht weitflächig abgelagert. Karbonat würde man jedoch in großer Menge erwarten, wenn es auf der Venus einmal Ozeane gegeben hätte. Das zeigt ein Blick in die Erdgeschichte: Hier band der Kalkstein im großen Stil das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2), wobei Wasser als Lösungsmittel diente.

Gleichartige Uratmosphären

Damals, vor rund vier Milliarden Jahren, bestand die Erdatmosphäre zum größten Teil aus einer Mischung von CO2 und Stickstoff – wie die heutigen Lufthüllen von Venus und Mars. Allerdings war der Planet damals schon so weit abgekühlt, dass der in der Uratmosphäre gespeicherte Wasserdampf zu kondensieren begann und viele Millionen Jahre lang ununterbrochen als Regen auf die Oberfläche fiel. Er sammelte sich dort in Senken und bildete schließlich die ersten Ozeane.

In der Folge löste sich Kohlendioxid aus der Luft im Ozeanwasser. Dort bildete es Kohlensäure, so dass die Urozeane regelrecht sprudelnden Mineralwassermeeren gleichkamen. In der Folge setzte sich mehr und mehr Kalkstein in Form von Kalziumkarbonat (CaCO3) ab. Der Prozess dauerte über viele Millionen Jahre hinweg an und so wurde das Kohlendioxid der Erdatmosphäre in den Karbonaten gebunden. Bis heute.

Auf der Venus jedoch findet sich nichts dergleichen, der Planet und seine Atmosphäre sind deutlich anders aufgebaut. Ergo gab es wohl keine Ozeane. Ohne Wasser jedoch hätten es Mikroben schwer, sich zu entwickeln. Somit sieht es dort trotz Spuren von Phosphan für eventuelles Leben eher schlecht aus.

38/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 38/2020

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