Geen fosfine in de atmosfeer van Venus

Het afgelopen decennium zijn reeds duizenden exoplaneten ontdekt. Sterrenkundigen schatten het werkelijke aantal exoplaneten in onze Melkweg zelfs op meer dan 100 miljard, waaronder al gauw een handvol miljard aarde-achtige exemplaren. Bovendien zijn we intussen klaar voor de volgende stap: nagaan of die exoplaneten een atmosfeer hebben. En zo ja, wat de chemische samenstelling ervan is – lees: of ze sporen van biologische activiteit vertonen.

Eerste Buitenaardse Levensvorm

Daarmee is de jacht op leven van buitenaardse oorsprong voor open verklaard. Ook in onze eigen achtertuin. Op Mars, bijvoorbeeld, onze rode buur waar het water ooit rijkelijk gestroomd moet hebben. Verbergt zijn rotsige oppervlak ondergrondse sporen van leven?

Maar leven op Venus, met zijn oppervlaktetemperatuur van 500 graden, verpletterende luchtdruk en wolken van zwavelzuur? Nee, dat klinkt niet meteen als een optie. Tot de atmosfeer van Venus fosfine bleek te bevatten, een molecule die je kan toeschrijven aan biologische activiteit. Krijgen micro-organismen in het wolkendek van Venus de award van Eerste Buitenaardse Levensvorm die de mens ontdekt heeft?

Sterrenkundige Sherlock Holmes

De kwantumfysica leert ons dat atomen en moleculen hun aard verraden door de golflengten waarbij ze straling absorberen en uitzenden. Door met de James Clerk Maxwell Telescope naar de atmosfeer van Venus te kijken, zagen onderzoekers uit het Verenigd Koninkrijk een signaal bij de radiogolflengte 266.94 GHz.

Dat lijntje kan zowel tot de vingerafdruk van zwaveldioxide als fosfine behoren. Om uitsluitsel te verkrijgen, schakelden ze de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in. Die keek naar andere spectrale lijnen die enkel tot de vingerafdruk van zwaveldioxide behoren. Zo konden ze besluiten dat er te weinig zwaveldioxide voorhanden is om het signaal bij 266.94 GHz te verklaren.

In hun publicatie in Nature Astronomy schreven de onderzoekers het waargenomen radiosignaal dan ook toe aan fosfine, aanwezig in de wolken van Venus, op pakweg 50 kilometer boven het planeetoppervlak, waar de temperatuur een aangename 30 graden bedraagt.

Opwinding maakt plaats voor twijfel

De ontdekking was zo onverwacht en revolutionair dat heel wat onderzoekers er meteen hun hele arsenaal aan wetenschappelijke methodes, modellen, theorieën en instrumenten op loslieten.

Een team onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Washington heranalyseerde zorgvuldig de gegevens van ALMA. Zoals ze verwachtten, hadden hun collega’s uit het Verenigd Koninkrijk de concentratie zwaveldioxide onderschat.

Victoria Meadows, die het nieuwe onderzoek als co-auteur publiceerde in The Astrophysical Journal Letters: ‘Toen de nieuwe ontdekking aangekondigd werd, was de aangegeven concentratie zwaveldioxide in strijd met wat we reeds wisten over Venus.’ Op 20 november maakte de uitgever van Nature Astronomy ook al melding van een fout in de gegevensverwerking.

Alternatieve verklaring

Er was dan ook onvoldoende grond om de mogelijkheid te verwerpen dat zwaveldioxide het signaal veroorzaakt.

Maar Meadows en haar collega’s gaan nog een stap verder. Ze tonen aan dat de herkomst van het signaal enkele tientallen kilometer hoger in de atmosfeer van Venus ligt, in de mesosfeer. Daar kan fosfine echter hooguit enkel seconden overleven, waardoor je er onrealistisch veel van zou moeten produceren om de waargenomen concentraties te verklaren.

Meadows vat samen: ‘In plaats van fosfine in de wolken van Venus, zijn de gegevens consistent met een alternatieve hypothese: het gaat om zwaveldioxide, de op twee na meest voorkomende chemische verbinding in de atmosfeer van Venus.’

Daarmee verwijst de nieuwe studie het fosfineverhaal naar het rijk der fabelen. Al voegen de onderzoekers er aan toe dat niets belet om verder te blijven speuren naar mogelijke aanwijzingen van fosfine in de atmosfeer van Venus.