04:33 29 Oktober 2020
SNA Radio
    Wissen
    Zum Kurzlink
    Von
    6377
    Abonnieren

    Gibt es einfaches Leben auf der Venus? Oder entsteht der „Biomarker“ Phosphin auf rein physikalischem Weg auf dem Planeten? Die Entdeckung des Stoffs kam jedenfalls unerwartet. Aber es scheint unwahrscheinlich, dass unter Venus-Bedingungen Leben existieren kann – sagen Experten im Sputnik-Gespräch.

    Gibt es Leben auf der Venus? Das war die große Frage, nachdem ein wissenschaftlicher Aufsatz zu Phosphin in der Venusatmosphäre erschienen war. Das Brisante: Auf der Erde entsteht Phosphin – eine einfache Verbindung aus einem Phosphor- und drei Wasserstoffatomen – auf natürlichem Wege nur durch Bakterien. Aber dass auch auf der Venus Lebensformen für den Stoff verantwortlich sein könnten, erscheint bei einem Druck von 90 bar und einer Temperatur von 450 Grad Celsius auf der Oberfläche unwahrscheinlich.

    Erwartet: Phosphin auf dem wasserstoffreichen Jupiter

    „Phosphin wurde tatsächlich schon in anderen Atmosphären gefunden, nämlich beim Jupiter“, erzählt die Atmosphärenforscherin Ludmila Carone vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) im Sputnik-Gespräch. „Jupiter hat allerdings eine wasserstoffreiche Atmosphäre, während wir auf der Venus eine kohlenstoffdioxidreiche Atmosphäre haben, also eine Planetenchemie, die reich an Sauerstoffverbindungen ist.“ Das bedeute für den Phosphor, dass es relativ einfach an Sauerstoffatome komme und sich mit diesen zu Phosphaten verbindet.

    Unerwartet: Phosphin auf der sauerstoffreichen Venus

    Dass dennoch Phosphin auf der Venus vorliegt, „ist eine Überraschung, weil Phosphine normalerweise unter hohem Wasserstoffanteil entstehen, der bei der Venus nicht gegeben ist“, so Carone. Gerade Wasser und Wasserstoff kommen dort aber sehr selten vor. Zudem werden für diese Reaktion hohe Temperaturen und Drücke benötigt. „Zwar sind die auf der Venus relativ hoch, aber bei weitem nicht so hoch wie beim Jupiter, da haben wir die Idee, dass Phosphin tief drinnen entsteht – bei Temperaturen und Drücken, die man auf der Venus auch nicht so erreichen kann“, bemerkt die Atmosphärenforscherin.

    Ursprünglich wollten die Forscher auch gar kein Phosphin nachweisen, sondern das Gegenteil: dass es keins auf der Venus gebe.

    „Es war das Gegenteil von dem, was die Forscher erwartet hatten. Nach der bisher bekannten Zusammensetzung der Atmosphäre und des Drucks, sollte es überhaupt nicht da sein“, betont Carone.

    Selbst auf der sauerstoffreichen Erde, die man mit der Venus deswegen gut vergleichen kann, gibt es keine so hohe Phosphinkonzentration. Auf der Venus beträgt sie 20 Teile pro Milliarde (ppb), auf der Erde beträgt sie etwa ein Tausendstel davon. „Selbst auf der Erde ist die Konzentration von Phosphin sehr gering und auf der Erde ist die einzige bekannte Quelle für Phosphin in der Atmosphäre: Bakterien“, bemerkt Carone. „Die Frage ist dann: Warum sollte die Oberflächenchemie so anders sein als bei der Erde?“

    Unbekannte Reaktionen durch UV-Strahlung?

    Sollte das Phosphin in der Atmosphäre entstehen, so könnte UV-Strahlung aus Carones Sicht die Reaktion antreiben. Der Stoff selbst wurde in einer Höhe von 50 Kilometern nachgewiesen und könnte sich theoretisch auch dort bilden.

    „Man hat dort eine Atmosphäre mit Kohlendioxid, aber gleichzeitig hat man auch Wolken, die aus Schwefelsäure bestehen. Das ist eine Chemie, die man so noch nicht richtig erforscht hat, weil es noch nicht so viele Missionen zur Venus gab“, betont die Forscherin.

    Mit seiner Chemie und den hohen Drücken sei die Venus auch ein schwierig erforschbarer Planet, weil die Sonden dort stark von Korrosion betroffen seien und deshalb eine kurze Lebensdauer aufweisen. Bei der Frage, welche Reaktion dort letztlich abläuft, ist der Schritt entscheidend, bei dem der Sauerstoff vom Phospor getrennt wird, der Schritt von Phosphoroxiden zu Phosphin. Der Reaktionsweg sei immerhin von Phosphat mit einer Hydroxidgruppe bis zum Phosphorit entschlüsselt, „aber der Schritt zu Phosphin ist unbekannt“, so Carone.

    Schließlich sei vor dem Nachweis auch niemand auf die Idee gekommen, Phosphin in einer sauerstoffreichen Umgebung anzuschauen, weil das als ausgeschlossen galt. Denn auch auf der Erde arbeiten die Bakterien unter Wasserstoffzufuhr und in sauerstofffreier Umgebung, was für die industrielle Herstellung von Phosphin vonnöten ist.

    Ist Phosphin wirklich ein Zeichen für Leben?

    Auf der Erde sorgen zwar gewisse Bakterien für die Bildung des übrigens giftigen Phosphins, erzählt der Biochemiker Oliver Trapp von der Ludwig-Maximilians-Universität München im Sputnik-Interview. Eine große Rolle spiele dieser Stoff allerdings für die Bakterien selbst nicht und entsteht auch erst außerhalb ihres Stoffwechsels.

    „Dieses Phosphin ist kein Stoff, der direkt im Stoffwechsel entsteht, das ist eher eine Verbindung, die auf sekundärem Weg entsteht. Durch Stoffwechselprodukte, die dann beispielsweise reagieren können, die reduzierende Eigenschaften haben, kann so ein Phosphin entstehen. Das wird nicht direkt vom Bakterium als Hauptprodukt produziert, allenfalls in Spuren“, betont der Forscher.

    Die Venusatmosphäre spricht gegen Leben

    Dass es Leben auf der Venus geben könnte, hält Trapp für „schwer vorstellbar“, zumindest in der Form, wie wir uns das denken. „Die Reaktionsbedingungen auf der Venus sind mehr als ungünstig. Und die Schwefelsäure katalysiert vielleicht die Bildung verschiedener chemischer Substanzen, auf der anderen Seite aber zersetzt sie natürlich auch Stoffe. Unsere wichtigsten Katalysatoren im Körper, die Enzyme, bestehen aus Proteinen und Peptiden. Die werden unter diesen Bedingungen leicht zersetzt“, so der Biochemiker.

    „Ich denke, dort oben läuft vermutlich ein ganz anderer Prozess ab“, fährt Trapp fort. „Solche Phosphine können auch durch Reaktionen von Phosphor-Sauerstoffverbindungen unter reduzierenden Bedingungen entstehen. Der Aufbau der Venus dürfte, abgesehen von der Atmosphäre, dem der Erde sehr ähnlich sein. Und unter den passenden Bedingungen kann mit ganz einfachen Abläufen Phosphin entstehen.“ Deswegen ist sich Trapp auch nicht sicher, ob der Stoff als „Biomarker“ richtig eingestuft sei, also eine Stoff, der indirekt auf Leben hinweise, denn es könnte auch „ein ganz einfacher chemischer Prozess“ sein.

    Was auf der Venus vielleicht nichts ist, muss deswegen nicht für das ganze Universum gelten. „Wir forschen ja zur Entstehung des Lebens und ich bin eigentlich überzeugt, dass es bei einer bestimmten chemischen Zusammensetzung nahezu vorausbestimmt ist, dass Verbindungen entstehen, aus denen dann auch irgendwann Leben entstehen kann“, findet Trapp.

    Das Interview mit Ludmila Carone zum Nachhören:

    Das Interview mit Oliver Trapp zum Nachhören:

    GemeinschaftsstandardsDiskussion
    via Sputnik kommentierenvia Facebook kommentieren

    Zum Thema:

    MdB Hansjörg Müller (AfD) zum Fall Nawalny: Die deutsche Seite will nicht kooperieren
    Grenzverletzung verhindert: Su-27 verjagt französische Kampfflugzeuge – Video
    Hohe Corona-Zahlen: Drosten fordert „Mini-Lockdown“ und Lauterbach Kontrollen in Privatwohnungen
    Bund will im November massive Beschränkungen für Freizeit und Reisen – Medien
    Tags:
    Außerirdisches Leben, Venus