Astronomische Spekulationen

Leben auf der Venus – eher unwahrscheinlich!

Von Sibylle Anderl
Aktualisiert am 15.09.2020
 - 16:31
Spektrale Signatur von Leben – oder der doch nur von unverstandener Chemie? Phosphinmoleküle auf der Venuszur Bildergalerie
Astronomen finden ein seltenes Molekül in der Venusatmosphäre. Die Interpretation der Entdeckung ist phantasieanregend – aber alles andere als eindeutig.

Gibt es Leben auf der Venus? Die Pressemitteilungen, die am Montag zirkulierten, schienen dies zumindest nahe zu legen. Astronomen um Jane Greaves von der Universität Cardiff hatten demnach in der Wolkenschicht unseres Nachbarplaneten den dreiwertigen Phosphorwasserstoff PH₃, auch Phosphin genannt, beobachtet, der als Hinweis auf die Existenz fremden Lebens Interpretiert werden könne. Die wissenschaftliche Arbeit selbst, die im Journal „Nature Astronomy“ erschienen ist, liest sich dagegen deutlich zurückhaltender: „Wir betonen, dass der Nachweis von Phosphin keine robuste Evidenz für Leben darstellt, nur für ungewöhnliche und unerklärte Chemie“, heißt es da am Ende der Studie. Und dennoch: Ausschließen wollen die Autoren Leben als Ursprung der chemischen Anomalie keinesfalls, auch wenn dies nicht die wahrscheinlichste Erklärung ist.

Die Astronomen hatten die Signatur des Moleküls PH₃ in Beobachtungen mit dem James Clerk Maxwell Teleskop (JCMT) auf Hawaii und dem Alma-Observatorium in der chilenischen Atacama-Wüste entdeckt. Die aufgezeichnete Absorptionslinie im Millimeterbereich des elektromagnetischen Spektrums entspricht dem tiefsten Rotationsübergang von PH₃ und kann den Astronomen gemäß durch keine andere chemische Spezies verursacht worden sein. Anhand chemischer Modelle kann aus der Stärke der Linie auf die Häufigkeit des Moleküls geschlossen werden. Etwa 20 Phosphin-Moleküle kommen demnach auf eine Milliarde Moleküle in der Atmosphäre – ein winziger Wert, der allerdings dennoch größer wäre als derjenige hier auf der Erde. Hier wird das Gas zu einem großen Teil von uns Menschen erzeugt, zum Einsatz kommt der Phosphorwasserstoff beispielsweise in der Agrarindustrie. Nachgewiesen wurde es aber auch in Verdauungssystemen von Tieren und als Produkt bestimmter Bakterienkulturen.

Dass man PH₃ zum Nachweis von Leben auf fremden Planeten nutzen könnte, wurde erst kürzlich von einigen derjenigen Astronomen vorgeschlagen, die das Molekül nun in der Venusatmosphäre gefunden haben wollen. Es ist keiner der klassischen Biomarker, die für diesen Zweck diskutiert werden, wie beispielsweise gleichzeitig existierender Sauerstoff und Methan. PH₃ ist aber ein Molekül, das hoch reaktiv ist, also schnell chemisch umgewandelt wird. Wenn es beobachtet wird, muss es daher irgendeinen verlässlichen Produktionsmechanismus geben. Im Inneren von Sternen oder Gasriesen wird das Molekül bei hohen Temperaturen gebildet und dann von dort nach außen in die Atmosphären der Himmelskörper transportiert, wo es bereits nachgewiesen werden konnte. In Umgebungen, wo die Temperaturen für diesen chemischen Prozess aber nicht hoch genug sind, muss man nach einer alternativen Quelle suchen: Und dies könnten biologische Prozesse sein.

Ein Problem bei der Nutzung dieses Phosphorwasserstoffen als Biosignatur ist aber, dass es zur Phosphor-Chemie noch viele Fragen gibt. Selbst die biologische Phosphin-Produktion auf der Erde ist noch nicht vollständig verstanden. Die Tatsache, dass die Astronomen ihre Venus-Entdeckung nicht eindeutig mithilfe bekannter nicht-biologischer chemischer Prozesse erklären können, ist daher keineswegs besonders verwunderlich, zumal kaum bekannt ist, wie die aus irdischen Laboren bekannten chemischen Reaktionen durch die Tröpfchen der Venus-Wolken beeinflusst werden. Die Entdeckung könnte also genauso gut dadurch erklärt werden, dass es in der Venus-Atmosphäre chemische Reaktionen gibt, die wir in der Form bisher noch nicht kennen – das meinen die Astronomen, wenn sie von „ungewöhnlicher und unerklärter Chemie“ schreiben.

Dass man aber überhaupt die Möglichkeit von Leben auf der Venus in Betracht zieht, mag angesichts der dort herrschenden physikalischen Bedingungen überraschen. Auf ihrer Oberfläche herrschen Temperaturen von mehr als 450 Grad Celsius, der Atmosphärendruck beträgt rund 90 Bar und der Himmel ist verhangen von dichten Wolken aus Schwefelsäure. Dass es dort auf der Oberfläche heute Leben geben könnte, kann man ausschließen. Die Bedingungen sind allerdings bereits deutlich gemäßigter, wenn man die Oberfläche verlässt und in rund 50 Kilometern Höhe Temperaturen von etwa 30 Grad und einen Druck von bis zu einem halben Bar antrifft, auch wenn es dort extrem trocken und in hohem Maße säurehaltig ist.

Dennoch: Dort oben könnte Leben zumindest theoretisch einen Rückzugsort gefunden haben, denn tatsächlich spekuliert man, dass es auf der Venus einmal ganz anders ausgesehen haben könnte. In der Frühphase des Sonnensystems könnten dort ganz ähnliche Bedingungen wie auf der jungen Erde geherrscht haben, beide Planeten ähneln sich schließlich in ihrer Größe, Dichte und chemischen Zusammensetzung. Möglicherweise gab es auf der Venus sogar einst einen Ozean. Sollte dies tatsächlich der Fall gewesen sein, hätte sich dort wie auf der Erde Leben entwickeln können. Wäre der Übergang von einer solchen Frühphase zum jetzigen Zustand der Venus langsam genug erfolgt, und hätte sich zu dem Zeitpunkt Leben bereits in ausreichender Anzahl und Vielfalt entwickelt, könnten sich eine anpassungsfähige Organismen von der Oberfläche in die Atmosphäre zurückgezogen haben. Diese Idee ist zugegebenermaßen voraussetzungsreich, zumal selbst auf der Erde mit ihren vielfältigen Lebensformen keine Organismen dauerhaft solche Bedingungen ertragen würden -- wenngleich das Szenario zumindest nicht unmöglich ist.

Noch etwas abwegiger erscheint die biologische Interpretation der astronomischen Beobachtungen allerdings, wenn man nicht nur die Studie selbst, sondern auch die separat veröffentlichten „Supplements“ liest. Dort steht: „Die biologische Phosphin-Produktion auf der Venus benötigt wahrscheinlich Energie“. Das heißt: Sollte es dort Organismen geben, die Phosphin produzieren, müssten sie dafür selbst Energie aufbringen. Warum sollten Organismen das also tun? Die Astronomen schlagen als mögliche Motivationen vor: Signalwirkung, Abwehr oder Metalleinfang. Wer ohnehin auf der Suche nach Interessen ist, kann allerdings gleich auch fragen, wem mit der Kommunikation möglichen Lebens auf der Venus geholfen sein könnte. Tatsächlich sind derzeit verschiedene Venus-Missionen in der Planungsphase, wie beispielsweise die Veritas- oder die Davinci+-Sonden der Nasa. Ein bisschen zusätzliche Aufmerksamkeit für unseren Nachbarplaneten kommt da sicher nicht ungelegen – selbst wenn ohnehin außer Zweifel steht, dass es dort noch viele offene Fragen gibt.

Quelle: F.A.Z.
Autorenbild/ Sybille Anderl
Sibylle Anderl
Redakteurin im Feuilleton.
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