Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

16. Juli 2021 – Bereits vor einem Jahr veröffentlichte Messdaten des James Clerk Maxwell Teleskops auf Hawaii und des ALMA-Radioteleskops in Chile enthalten keine Hinweise auf das Spurengas Phosphin in der Wolkendecke der Venus. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam, zu dem ein Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen zählt, das die Messdaten jetzt sorgfältig geprüft hat. Ihre Analyse ist ein Beitrag zur wissenschaftlichen Diskussion um den Fund von Phosphin in der Venus-Atmosphäre, von dem Forscherinnen und Forscher 2020 berichtet hatten. Das giftige Spurengas Phosphin ist auf der Erde als Stoffwechselprodukt von Bakterien bekannt und könnte auf biologische Prozesse in der Venus-Atmosphäre hindeuten. Die neue Auswertung der Daten sowie eine Stellungnahme der britischen Kolleginnen und Kollegen erscheint heute in der Fachzeitschrift Nature Astronomy.

Die Venus ist kein angenehmer Ort: Ein extremer Treibhauseffekt sorgt auf ihrer Oberfläche für durchschnittliche Temperaturen von etwa 460 Grad Celsius. Selbst wenn unser Nachbarplanet in seiner kühleren Vergangenheit Lebensformen auf der Oberfläche beherbergt hat, dürfte es wasserbasiertes Leben dort heute schwer haben. Die dichte Wolkendecke, die den Planeten in einer Höhe von 50 bis 70 Kilometern umgibt, kommt schon eher als Lebensraum in Frage. Dort herrschen erträglichere Temperaturen zwischen etwa -20 und 65 Grad Celsius. Allerdings sind die Wolken Schauplatz heftig tobender Winde und enthalten große Mengen ätzender Schwefelsäure. Stark spezialisierte Bakterien könnten sich dennoch diesen extremen Bedingungen angepasst haben und dort überdauern, spekulieren Forscherinnen und Forscher seit Langem.

Beflügelt wurden solche Überlegungen im vergangenen Jahr durch eine Veröffentlichung einer Forschergruppe um Jane Greaves von der Cardiff University, die in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Astronomy erneut für Diskussionen sorgt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hatten damals Messdaten der Radioteleskope JCMT (James Clerk Maxwell Teleskope) und ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ausgewertet und berichteten vom Fund winziger Mengen des Gases Phosphin, einer Verbindung aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen, die auch als Monophosphan bezeichnet wird. Greaves und ihre Koautorinnen und Koautoren schlossen nicht-biologische Ursprünge des Gases wie etwa Blitze oder Meteoriten aus; stattdessen kämen wie auf der Erde Bakterien als Quelle in Frage.

Die Originalstudie hat eine breite wissenschaftliche Diskussion angestoßen. So argumentierten Forscher von der Cornell University in den USA vor Kurzem, Phosphin könne auf vulkanische Aktivitäten auf der Venus zurückzuführen sein. Allerdings ist es mehreren Forschergruppen bisher nicht gelungen, den Phosphin-Fund zu bestätigen – weder durch unabhängige Messungen etwa durch die ESA-Raumsonde Venus Express, noch durch erneute Analyse der Originaldaten. Die Forscherinnen und Forscher um Jane Greaves haben ihren zunächst gefundenen Wert von 20 Teilen Phosphin pro Milliarden in der Zwischenzeit nach unten korrigiert, halten am Fund des Gases aber fest.

Nun hat eine weitere Gruppe von Expertinnen und Experten für planetare Atmosphären um Geronimo Villanueva vom Goddard Space Flight Center der NASA die Originaldaten noch einmal geprüft. Hinweise auf Phosphin finden sie nicht. Ihre Analyse ergibt, dass das seltene Spurgengas mit Schwefeldioxid verwechselt worden sein könnte, das in der Atmosphäre der Venus in großen Mengen vorkommt.

„Winzige Mengen von Spurengasen in den Atmosphären weit entfernter Planeten zweifelsfrei aufzuspüren, ist ausgesprochen kompliziert“, sagt Paul Hartogh vom MPS, einer der Koautoren der aktuellen Neu-Auswertung. Informationen zur Zusammensetzung einer Planetenatmosphäre findet sich verschlüsselt in der elektromagnetischen Strahlung, die von dort emittiert wird. Jede Molekülsorte, die vertreten ist, strahlt Radiowellen einer charakteristischen Wellenlänge ab. Teleskope wie JCMT und ALMA zerlegen die Gesamtstrahlung in ihre einzelnen Wellenlängen, ähnlich wie ein Prisma sichtbares Licht in einzelne Farben aufspaltet. Die charakteristischen Signale der Moleküle werden so sichtbar. 

Allerdings liegen die Wellenlängen mancher Molekülsorten sehr eng beieinander. Dies ist bei Phosphin und Schwefeldioxid der Fall. Zudem spielt der Atmosphärendruck eine Rolle. Je tiefer in der Atmosphäre sich die Moleküle finden, desto höher ist der Druck und desto öfter stoßen die Moleküle mit anderen zusammen. Dies sorgt dafür, dass sie neben Strahlung ihrer charakteristischen Wellenlängen auch solche mit eng benachbarten Wellenlängen emittieren. Moleküle mit sehr ähnlichen Signalen zu unterscheiden, wird so erschwert.

Auch die Eigenheiten des jeweiligen Teleskops müssen berücksichtigt werden. „Zwischen dem unverfälschten Signal aus der Venus-Atmosphäre und uns steht immer das Instrument“, so Hartogh. So enthalten die Messdaten aller Teleskope ein gewisses Grundrauschen: Das Teleskop zeigt statistisch fluktuierende, geringe Intensitäten von Strahlung jeder Wellenlänge an. Die sehr schwachen Signale seltener Spurengase können in diesem Grundrauschen nahezu oder komplett versinken. Zudem können systematische Fehlerquellen im Instrument selbst die Messdaten verzerren.

„Für die Radioastronomie ist Venus ein sehr helles und somit schwieriges Objekt“, erklärt Hartogh. Die Messdaten von unserem Nachbarplaneten enthalten deshalb deutlich stärkere Störungen als im Idealfall. „Umso wichtiger ist es, Datenanalysemethoden, die sehr schwache Signale herausfiltern sollen, mit äußerster Vorsicht anzuwenden“, fügt er hinzu.

Dass sich winzigste Mengen von Phosphin-Molekülen in den Venuswolken tummeln, können die Forscherinnen und Forscher nicht ausschließen. Die Konzentrationen wären aber so gering, dass sie sich mit JCMT und ALMA nicht aufspüren lassen.

Abhilfe könnte die ESA-Mission JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) schaffen, die im September nächsten Jahres ins All starten und auf ihrem Weg ins Jupitersystem der Venus einen Besuch abstatten soll. Wie Modellrechnungen zeigen, wird das JUICE-Instrument SWI (Submillimeter Wave Instrument), das unter Leitung des MPS entwickelt und gebaut wurde, in der Lage sein, tausendfach geringere Phosphin-Konzentrationen zu detektieren. Die Forscherinnen und Forscher werden mit Sicherheit genau hinschauen.

Originalveröffentlichung

G. L. Villanueva et al.:
No evidence of phosphine in the atmosphere of Venus from independent analyses,
Nature Astronomy, 16. Juli 2021, DOI

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• Planet Venus

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Quelle: DLR.

Von der Tagseite kommend, an der Venus vorbei, mit der Schwerkraft des Planeten abbremsen und auf der Nachtseite weiter auf Kurs zum Ziel Merkur: Am Donnerstag, den 15. Oktober 2020, wird die ESA-Raumsonde BepiColombo um 5.58 Uhr MESZ in etwa 10.720 Kilometer Entfernung an der Venus vorbeifliegen und unserem Nachbarplaneten ein wenig ihrer Bewegungsenergie übertragen, um selbst an Geschwindigkeit zu verlieren. Zwei Jahre nach dem Start ist der Zweck des Manövers eine weitere Absenkung des sonnennächsten Punktes des Orbits von BepiColombo in Richtung der Umlaufbahn des Planeten Merkur. Den werden die beiden zu einem Gespann verbundenen Raumsonden der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der japanischen Raumfahrtagentur JAXA nach einem weiteren Venusvorbeiflug im August 2021 erreichen und sechs Nahvorbeiflüge später schließlich Merkur Ende 2025 umkreisen. Für Planetenforscher und Ingenieure am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Institut für Planetologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster eine weitere Gelegenheit das Spektrometer MERTIS zu testen.

Blick in die Venus-Gashülle mit Infrarotsensoren
Als Raumflugmanöver werden die bahntechnisch notwendige Passage an der Venus wie auch schon der Erde-Mond-Vorbeiflug im Frühjahr dazu genutzt, die Funktionsfähigkeit einiger Experimente an Bord beider Orbiter zu testen und mit den dabei gewonnen Daten die Sensoren und Signalketten zu eichen. „Aber es werden während des An- und Abflugs und bei der höchsten Annäherung an die Venus auch wissenschaftliche Messungen durchgeführt“, freuen sich die zwei Hauptverantwortlichen des MERTIS Instruments, Dr. Jörn Helbert vom Institut für Planetenforschung in Berlin und Prof. Dr. Harald Hiesinger vom Institut für Planetologie in Münster. „Unser gemeinsam mit der Industrie und internationalen Partnern gebautes abbildendes Spektrometer MERTIS kommt dabei wieder zum Einsatz und wird neue Daten zur Zusammensetzung und Struktur der Venusatmosphäre liefern“, unterstreicht Helbert. In erster Linie wurde MERTIS entwickelt, um Spektren von gesteinsbildenden Mineralen auf der atmosphärenfreien Oberfläche des Merkur zu messen. Aber mit seinen Infrarotsensoren kann es auch bis zu einer gewissen Tiefe in die dichte Gashülle der Venus blicken. „Wir erwarten schon jetzt, noch viel mehr aber 2021, wenn wir der Venus viel näherkommen werden, ausgesprochen interessante Erkenntnisse“, ergänzt Hiesinger.

MERTIS (Mercury Radiometer and Thermal Infrared Spectrometer) ist ein bildgebendes Infrarot-Spektrometer und Radiometer mit zwei ungekühlten Strahlungssensoren, die für Wellenlängen zwischen 7 und 14 beziehungsweise 7 und 40 Mikrometern empfindlich sind. Während zweier Messzyklen, deren erster heute beginnt, werden fast 100.000 Einzelaufnahmen aufgezeichnet. Der erste Zyklus startet in einer Venusentfernung von etwa 1,4 Millionen Kilometer, dabei wird bis 23 Stunden vor dem Nahvorbeiflug und 670.000 Kilometer Entfernung gemessen. Nach einer Pause für die Überprüfung des Instruments beginnt 11 Stunden vor dem Venus-Vorbeiflug in 300.000 Kilometer Entfernung der zweite Zyklus, der bis fast 120.000 Kilometer Abstand zur Venus reicht, die vier Stunden vor dem Nahvorbeiflug passiert werden.

Die Venus im Blickpunkt der Planetenforschung
Die Venus ist fast so groß wie die Erde, hat sich aber ganz anders als diese entwickelt. Ihre Atmosphäre ist viel dichter, besteht fast ausschließlich aus Kohlendioxid und bewirkt dadurch einen sehr starken Treibhauseffekt, der zu einer dauerhaften Oberflächentemperatur von etwa 470 Grad Celsius führt. Die Existenz von Wasser und also auch Leben ist dort ausgeschlossen. Es ist gut möglich, dass es auf der Venus noch aktive Vulkane gibt. „Diese würden sich beispielsweise durch die von ihnen ausgestoßenen Schwefeldioxidgase verraten“, erklärt Helbert. „Wir haben nach den ersten Messungen in den 1960er- und 70er-Jahren vor etwa zehn Jahren mit der ESA-Sonde Venus Express eine massive Abnahme der SO₂-Konzentration um mehr als die Hälfte registriert. Das ‚riecht‘ förmlich nach aktiven Vulkanen! MERTIS könnte uns jetzt neue Hinweise liefern.“ Ergänzt werden die Experimente durch zeitgleiche Beobachtungen des japanischen Venusorbiters Akatsuki und von einem Dutzend professionellen Teleskopen sowie von Amateurastronomen auf der Erde.

Erst vor kurzem stand die Venus im Blickpunkt von Wissenschaft und Medien, als eine Gruppe von Astronomen mit Teleskopen auf Hawaii und in Chile zweifelsfrei das Spurengas Phosphin (oder auch Monophosphan, chemische Formel PH₃) nachweisen konnte. Phosphin wird auf der Erde durch industrielle Fertigung zur Schädlingsbekämpfung hergestellt, entsteht aber auch durch biologische Prozesse in Faulschlamm oder im Verdauungstrakt von Wirbeltieren. Phosphin ist ein sehr kurzlebiges Molekül, so dass es also dafür aktuell eine Quelle auf der Venus oder in ihrer Atmosphäre geben muss, die das Phosphin erzeugt.

Bisherige Modellierungen von natürlichen Phosphinquellen wie Vulkanismus, Meteoriteneinschläge oder chemische Reaktionen infolge von Blitzentladungen haben die gemessenen Konzentrationen nicht erklären können. Nicht zuletzt deshalb wurde eine immer wieder unter Planetenforschern diskutierte Möglichkeit ins Spiel gebracht, das Phosphin könnte von Mikroorganismen hoch in der Venusatmosphäre stammen. Das bedeutet nichts anderes, als dass dort in 40-60 Kilometer Höhe auf den ‚fliegenden Teppichen‘ der Schwefelsäurewolken bei moderaten Temperaturen Leben existieren könnte – was die Autoren der Studie allerdings selbst in Frage stellen und auf notwendige zukünftige Messungen verweisen. Bereits in den 2020er-Jahren wird die Venus wieder das Ziel von zwei Raumsonden der ESA und NASA sein. Die Chancen, bei den BepiColombo Vorbeiflügen Phosphin (PH₃) mit MERTIS sehen zu können, halten beide Forscher aufgrund der großen Vorbeiflugentfernung und der geringen Konzentration für sehr unwahrscheinlich.

Die Venus, ein Exoplanet vor der Haustüre
Der Flyby ist auch aus anderer Perspektive wissenschaftlich interessant, denn mit der Raumsonde kann die Venus gewissermaßen wie ein ferner extrasolarer Planet, ein erdähnlicher Exoplanet mit fester Oberfläche und dichter Atmosphäre, untersucht werden. „Beim Erde-Vorbeiflug haben wir den Mond untersucht und dabei MERTIS das erste Mal im Flug unter realen Experimentbedingungen charakterisiert. Dabei haben wir gute Ergebnisse erzielt“, erläutert Gisbert Peter, MERTIS-Projektmanager vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme, das für die Konzeption und den Bau von MERTIS verantwortlich war. „Jetzt richten wir MERTIS zum ersten Mal auf einen Planeten. Daraus können wir Vergleiche mit Messungen vor dem Start von BepiColombo zur Optimierung des Betriebs und der Datenprozessierung machen und Erfahrungen für die Auslegung von zukünftigen Experimenten sammeln.“ Der Schwerpunkt aller Experimente liegt auf Messungen zur Zusammensetzung, Struktur und Dynamik der Venusatmosphäre, der Ionosphäre des Planeten und – mit den Instrumenten des japanischen MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) – der induzierten Magnetosphäre der Venus.

Treibstoff sparen mit Planetenvorbeiflügen
BepiColombo ist am 20. Oktober 2018 an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou gestartet. Das nun stattfindende zweite sogenannte Flyby-Manöver von BepiColombo, dieses Mal an der Venus (das erste fand am Karfreitag an der Erde statt), dient dazu, das Sondengespann weiterhin ohne den Einsatz von Treibstoff ein wenig abzubremsen, um die Bahnellipse der Raumsonde in Richtung einer Kreisbahn zu „stauchen“, um am Ende vom Gravitationsfeld des Merkurs eingefangen zu werden und in den Merkurorbit einzuschwenken. Während die Sonde auf ihrer spiralförmigen Bahn durchs innere Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit von 37 Kilometer pro Sekunde (133.500 km/h) in Richtung der Venus ‚fällt‘, verlässt BepiColombo den inneren Nachbarplaneten der Erde nach einem leichten Richtungswechsel mit einer Geschwindigkeit von nur noch etwa 3,25 Kilometer pro Sekunde (11.700 km/h). Der Vorbeiflug findet in einer Entfernung von 116 Millionen Kilometer statt: Die Venus läuft der Erde gegenwärtig voraus und ist vor Einsetzen der Dämmerung als ‚Morgenstern‘ im Osten sichtbar.

Wegen der starken Anziehungskraft der Sonne sind Planetenmissionen ins innere Sonnensystem nur mit sehr komplexen Flugbahnen zu meistern. Mit dem Manöver am Donnerstag wird die Relativgeschwindigkeit gegenüber Merkur auf 1,84 Kilometer pro Sekunde abgesenkt. Am Ende ihres Spiralflugs zwischen den Bahnen von Erde und Merkur wird BepiColombo mit fast derselben Geschwindigkeit wie der Merkur die Sonne umrunden und kann dann vom kleinsten Planeten des Sonnensystems am 5. Dezember 2025 leicht von dessen Schwerkraft eingefangen und mit etwas Düsenschub in eine polare Umlaufbahn einschwenken.

Zum ersten Mal wurden Flyby-Manöver entlang einer Planetenbahn bei der Mission Mariner 10 angewandt, um nach dem ersten Vorbeiflug am Planeten Merkur noch zwei weitere Nahvorbeiflüge zu ermöglichen. Die Berechnungen stellte der italienische Ingenieur und Mathematiker Giuseppe ‚Bepi‘ Colombo an. Colombo, Professor an der Universität seiner Heimatstadt Padua, war 1970 zu einer Konferenz zur Vorbereitung der Mariner-10-Mission an das Jet Propulsion Laboratory der NASA ins kalifornische Pasadena eingeladen. Dort sah er den ursprünglichen Missionsplan und erkannte, dass mit einem hoch präzise ausgeführten ersten Vorbeiflug zwei weitere Nahvorbeiflüge am Merkur möglich waren: Ihm zu Ehren wurde die nun fliegende große europäisch-japanische Merkur-Mission benannt.

Enge europäisch-japanische Zusammenarbeit
Die Gesamtleitung der Mission liegt bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die auch für Entwicklung und Bau des Mercury Planetary Orbiter zuständig war. Der Mercury Magnetospheric Orbiter wurde von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA beigesteuert. Koordiniert und überwiegend finanziert wird der deutsche Beitrag zu BepiColombo vom DLR-Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wesentlich finanziert wurden die beiden Instrumente BELA und MERTIS, die zu großen Anteilen an den DLR-Instituten für Planetenforschung und Optische Sensorsysteme in Berlin-Adlershof entwickelt wurden, aus Mitteln des DLR für Forschung und Technologie. Finanziell gefördert wird die Mission außerdem von der Westfälischen-Wilhelms-Universität Münster und der Technischen Universität Braunschweig und vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Der industrielle Teil der Sonde wurde von einem europäischen Industrie-Konsortium unter der Federführung der Firma Airbus Defence and Space realisiert.

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• BepiColombo auf Ariane 5 ECA

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Quelle: ESON.

„Als wir die ersten Hinweise auf Phosphin im Spektrum der Venus erhielten, war das ein Schock“, sagt Teamleiterin Jane Greaves von der Universität Cardiff im Vereinigten Königreich, die die ersten Anzeichen von Phosphin bei Beobachtungen am James Clerk Maxwell-Teleskop (JCMT), das vom Ostasiatischen Observatorium betrieben wird, in Hawai’i entdeckte. Für die Bestätigung ihrer Entdeckung war der Einsatz von 45 Antennen des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) in Chile erforderlich, einem empfindlicheren Teleskop, an dem die Europäische Südsternwarte (ESO) als Partner beteiligt ist. Beide Einrichtungen beobachteten die Venus bei einer Wellenlänge von etwa 1 Millimeter, viel größer als das menschliche Auge sehen kann – nur Teleskope in großer Höhe können sie effektiv messen.

Das internationale Team, dem Forscher aus dem Vereinigten Königreich, den USA und Japan angehören, schätzt, dass Phosphin in den Wolken der Venus in einer geringen Konzentration von nur etwa zwanzig Molekülen pro Milliarde vorliegt. Infolge ihrer Beobachtungen führten sie Berechnungen durch, um festzustellen, ob diese Mengen aus natürlichen, nicht-biologischen Prozessen auf dem Planeten stammen könnten. Einige Ideen schlossen Sonnenlicht, von der Oberfläche nach oben gewehte Mineralien, Vulkane oder Blitze ein, aber nichts davon konnte auch nur annähernd genug davon erzeugen. Es stellte sich heraus, dass diese nicht-biologischen Quellen höchstens ein Zehntausendstel der Phosphinmenge ausmachten, die die Teleskope sahen.

Um die beobachtete Menge an Phosphin (das aus Wasserstoff und Phosphor besteht) auf der Venus zu erzeugen, müssten die Organismen auf der Erde nach Angaben des Teams nur mit etwa 10% ihrer maximalen Produktivität arbeiten. Es ist bekannt, dass Erdbakterien Phosphin herstellen: Sie nehmen Phosphat aus Mineralien oder biologischem Material auf, fügen Wasserstoff hinzu und stoßen schließlich Phosphin aus. Sämtliche Organismen auf der Venus dürften sich sehr von ihren Verwandten auf der Erde unterscheiden, aber auch sie sollten in der Lage sein, das Phosphin in der Atmosphäre herzustellen.

Obwohl die Entdeckung von Phosphin in den Wolken der Venus eine Überraschung war, sind die Forscher von ihrer Entdeckung überzeugt. „Zu unserer großen Erleichterung waren die Bedingungen am ALMA für Folgebeobachtungen gut, als die Venus in einem geeigneten Winkel zur Erde stand. Die Verarbeitung der Daten war jedoch schwierig, da ALMA normalerweise nicht nach sehr subtilen Effekten in sehr hellen Objekten wie der Venus sucht“, sagt Teammitglied Anita Richards vom britischen ALMA-Regionalzentrum und der Universität Manchester. „Am Ende stellten wir fest, dass beide Observatorien das Gleiche gesehen hatten – eine schwache Absorption bei der richtigen Wellenlänge durch Phosphingas, wobei die Moleküle von den darunter liegenden wärmeren Wolken angestrahlt werden“, fügt Greaves hinzu, der die heute in Nature Astronomy veröffentlichte Studie leitete.

Ein weiteres Teammitglied, Clara Sousa Silva vom Massachusetts Institute of Technology in den USA, hat Phosphin als „Biosignatur“-Gas für sauerstofffreies Leben auf Planeten um andere Sterne erforscht, weil die normale Chemie so wenig davon produziert. Sie kommentiert: „Phosphin auf der Venus zu finden, war ein unerwarteter Erfolg! Die Entdeckung wirft viele Fragen auf, z.B. wie etwaige Organismen dort überleben könnten. Auf der Erde können einige Mikroben bis zu etwa 5 % Säure in ihrer Umgebung vertragen – aber die Wolken der Venus bestehen fast vollständig aus Säure.“

Das Team hält ihre Entdeckung für bedeutsam, weil sie viele alternative Wege zur Herstellung von Phosphin ausschließen können, räumt aber ein, dass es noch viel Arbeit erfordert, das Vorhandensein von „Leben“ zu bestätigen. Obwohl die hohen Wolken der Venus Temperaturen von bis zu angenehmen 30 Grad Celsius erreichen, sind sie außerordentlich säurehaltig – etwa 90 %ige Schwefelsäure – und stellen alle Mikroben, die dort zu überleben versuchen, vor große Probleme.

Der ESO-Astronom und ALMA European Operations Manager Leonardo Testi, der an der neuen Studie nicht teilgenommen hat, erläutert: „Die abiotische Produktion von Phosphin auf der Venus ist nach unserem derzeitigen Verständnis der Phosphinchemie in der Atmosphäre von Gesteinsplaneten ausgeschlossen. Die Bestätigung der Existenz von Leben in der Venusatmosphäre wäre ein bedeutender Durchbruch für die Astrobiologie. Daher ist es unerlässlich, diese aufregenden Ergebnisse mit theoretischen und beobachtenden Studien weiterzuverfolgen, um die Möglichkeit auszuschließen, dass Phosphin auf Gesteinsplaneten auch einen anderen chemischen Ursprung haben könnte als auf der Erde.“

Weitere Beobachtungen der Venus und von Gesteinsplaneten außerhalb unseres Sonnensystems, auch mit dem demnächst in Betrieb gehenden Extremely Large Telescope der ESO, könnten helfen, Hinweise darauf zu sammeln, wie Phosphin auf ihnen entstehen kann, und zur Suche nach Anzeichen von Leben außerhalb der Erde beitragen.

Weitere Informationen:
Diese Untersuchung wurde unter dem Titel „Phosphine Gas in the Cloud Decks of Venus“ in Nature Astronomy veröffentlicht.

Das Team besteht aus Jane S. Greaves ( School of Physics & Astronomy, Cardiff University, UK [Cardiff]), Anita M. S. Richards (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, The University of Manchester, UK), William Bains (Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, USA [MIT]), Paul Rimmer (Department of Earth Sciences and Cavendish Astrophysics, University of Cambridge und MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, UK), Hideo Sagawa (Department of Astrophysics and Atmospheric Science, Kyoto Sangyo University, Japan), David L. Clements (Fachbereich Physik, Imperial College London, GB [Imperial]), Sara Seager (MIT), Janusz J. Petkowski (MIT), Clara Sousa-Silva (MIT), Sukrit Ranjan (MIT), Emily Drabek-Maunder (Cardiff und Royal Observatory Greenwich, London, GB), Helen J. Fraser (School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, UK), Annabel Cartwright (Cardiff), Ingo Mueller-Wodarg (Imperial), Zhuchang Zhan (MIT), Per Friberg (EAO/JCMT), Iain Coulson (EAO/JCMT), E’lisa Lee (EAO/JCMT) und Jim Hoge (EAO/JCMT).

Ein von einigen Teammitgliedern verfasstes Begleitpapier mit dem Titel „The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life“: A Proposed Life Cycle for Persistence of the Venusian Aerial Biosphere“, wurde im August 2020 in Astrobiology veröffentlicht. Eine weitere verwandte Studie von einigen dieser Autoren, „Phosphine as a Biosignature Gas in Exoplanet Atmospheres“, wurde im Januar 2020 in Astrobiology veröffentlicht.

Das ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), eine internationale astronomische Einrichtung, ist eine Partnerschaft der ESO, der U.S. National Science Foundation (NSF) und der National Institutes of Natural Sciences (NINS) Japans in Zusammenarbeit mit der Republik Chile. ALMA wird von der ESO im Namen ihrer Mitgliedstaaten, von der NSF in Zusammenarbeit mit dem National Research Council of Canada (NRC) und dem National Science Council of Taiwan (NSC) sowie von der NINS in Zusammenarbeit mit der Academia Sinica (AS) in Taiwan und dem Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) finanziert. Bau und Betrieb von ALMA werden von der ESO im Namen ihrer Mitgliedstaaten geleitet; vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO), das von Associated Universities, Inc. (AUI) im Namen Nordamerikas und vom National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) im Namen Ostasiens geleitet wird. Das Gemeinsame ALMA-Observatorium (JAO) sorgt für die einheitliche Leitung und Verwaltung des Baus, der Inbetriebnahme und des Betriebs von ALMA.

Mit einem Durchmesser von 15 m (50 Fuß) ist das James Clerk Maxwell-Teleskop (JCMT) das größte astronomische Einzelteleskop der Welt, das speziell für den Betrieb im Submillimeter-Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums entwickelt wurde. Das JCMT wird zur Untersuchung unseres Sonnensystems, von interstellarem und zirkumstellarem Staub und Gas, entwickelten Sternen und weit entfernten Galaxien eingesetzt. Es befindet sich im Wissenschaftsreservat von Maunakea, Hawai’i, in einer Höhe von 4092 m (13 425 Fuß). Das JCMT wird vom East Asian Observatory im Auftrag von NAOJ; ASIAA; KASI; CAMS sowie dem National Key R&D Program of China betrieben. Zusätzliche finanzielle Unterstützung wird vom STFC und den teilnehmenden Universitäten im Vereinigten Königreich und in Kanada bereitgestellt.

Über die ESO:
Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Die Organisation hat 16 Mitgliedsländer: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Irland, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Hinzu kommen das Gastland Chile und Australien als strategischer Partner. Die ESO führt ein ehrgeiziges Programm durch, das sich auf die Planung, den Bau und den Betrieb leistungsfähiger bodengebundener Beobachtungseinrichtungen konzentriert, die es Astronomen ermöglichen, wichtige wissenschaftliche Entdeckungen zu machen. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle.

Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO das Very Large Telescope (VLT) und das weltweit führende Very Large Telescope Interferometer sowie zwei Durchmusterungsteleskope: VISTA im Infrarotbereich und das VLT Survey Telescope (VST) für sichtbares Licht. Am Paranal wird die ESO zukünftig außerdem das Cherenkov Telescope Array South beherbergen und betreiben, das größte und empfindlichste Gammastrahlenobservatorium der Welt. Die ESO ist zusätzlich einer der Hauptpartner bei zwei Projekten auf Chajnantor, APEX und ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das Extremely Large Telescope (ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

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