Lebenszyklen in der dichten Venusatmosphäre?


Kontrastverstärkte Aufnahme der Venus durch die NASA-Sonde Mariner 10. Copyright: NASA/JPL-Caltech

Kontrastverstärkte Aufnahme der Venus durch die NASA-Sonde Mariner 10.

Cambridge (USA) – Denken wir an unseren Nachbarplaneten Venus, so haben die meisten vermutlich Bilder einer vulkanischen Höllenversion unserer Erde vor Augen. Viel zu heiß für Leben – zumindest für Leben, wie wir es von der Erde kennen. Doch auch die Venus könnte vor sehr langer Zeit einst lebensfreundlich gewesen sein und Reste dieses Lebens könnten bis heute in oberen dichten Venusatmosphäre existieren. Einen hypothetischen Lebenszyklus dieser Venusmikroben haben Astrobiologen nun beschrieben.

Wie das Team um die Astrobiologin Sarah Seager vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) aktuell im Fachjournal “Astrobioly“ (DOI: 10.1089/ast.2020.2244) berichtet, könnte es heute noch in Höhen von 48-60 Kilometern oberhalb der Venusoberfläche Leben in Form von Mikroben geben, denn nicht zuletzt besitzt auch unsere Erde noch bis in hohe Atmosphärenschichten eine Biosphäre, innerhalb derer Mikroben existieren und gedeihen.

Hierzu führt die Wissenschaftlerin aus: „Mikrobisches Leben bleibt natürlich nicht für immer in solchen Höhen, sondern wurde in diese Höhen transportiert, von wo aus es auch nach und nach wieder zur Erde sinkt bzw. abregnet.“ Ähnliches könnte auch auf der Venus passieren, allerdings wäre die Oberfläche für Mikroben vermutlich tödlich.

In ihrer aktuellen Studie haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun ein hypothetisches Szenario entwickelt, innerhalb dessen entsprechend angedachte Mikroben innerhalb der Venusatmosphäre überleben könnten und nicht auf die Oberfläche abregnen würden.

Lebenszyklus dank rätselhaftem Venusdunst?

Zuvor hatten Untersuchungen der Venusatmosphäre gezeigt, dass unterhalb der niedrigsten Wolkenschichten der Venus, zwischen 33 und 47,5 Kilometern Höhe eine rätselhafte Dunstschicht existiert. Während die Zusammensetzung der diesen Dunst bildenden Partikel zwar noch weitgehend unbekannt, ist deren Größe mit 0,4 bis 4 Mikrometer hingegen bekannt. Zum Vergleich: Das menschliche Haar hat einen Durchmesser von knapp 100 Mikrometern.

Sollten Mikroben aus den oberen Atmosphärenschichten abgeregnet sein, könnten sie innerhalb dieser Dunstschranke aufgefangen worden sein. Um dann die hier vorherrschenden Temperaturen zu überstehen, müssten die Mikroben in Form von ausgetrockneten Sporen inaktiv werden, bis sie wieder in höhere, kühlere und feuchtere Schichten getragen und sozusagen reanimiert werden. Auch hier gibt es vergleichbare Vorgänge innerhalb der Erdatmosphäre.

Während dieser Prozesse könnten die Mikroben dann auch gedeihen, wachsen und sich fortpflanzen und innehrhalb kleinster Wassertröpfchen in der oberen Venusatmosphäre Monate und jahrelang überleben, bis diese Tröpfchen zu groß werden und erneut in die Dunstschicht abregen, wo der Zyklus aufs Neue beginnen würde.

Um auf diese Weise überleben zu können, wären die Mikroben auf Nährstoffe innerhalb der Atmosphärenschichte der Venus angewiesen und würden vermutlich – wie irdische Pflanzen – Photosynthese betreiben.

In ihrer Studie führen die Astrobiologen weiter aus, dass selbst wenn die rätselhafte Dunstschicht der Venus nur zu einem Prozent aus entsprechenden Trockensporen bestehen würde, dies 5.000 Tonnen an Mikroben entsprechen würden. Würden die angedachten Venusmikroben dann – wie ihre irdischen Gegenstücke – etwa den 0,4 trillionstel Teil eines Gramms wieder, könnte es 10hoch22 Sporen innerhalb des Venusdunstes geben (eine 1 mit 22 Nullen). Zum Vergleich: Innerhalb der Erdatmosphäre vermuten Wissenschaftler 10hoch24 biologische Zellen und 10hoch30 einzellige Mikroben.

Zugleich geben Seager und Kollegen aber auch zu bedenken, dass das Leben innerhalb der Atmosphärenschichten der Venus weiterhin extremen Bedingungen ausgesetzt wäre: „Neben der extrem trockenen Luft, sind die Venuswolken reich an Schwefelsäure. Hier gibt es also einige Herausforderungen für Leben.“

Extreme Umgebung

Allerdings sind auf der Erde zahlreiche sogenannte extremophile Mikroben bekannt, die nicht nur an den trockensten, kältesten und heißesten Orten auf der Erde, sondern auch unter extremer Strahlung und in stark säurehaltigen Umgebungen existieren können. Hinzu könnten die hypothetischen Venusmikroben den Schwefel nutzen, um sich daraus Schutzhüllen gegen die widrigen Umstände zu bauen.

04615Hintergrund: Leben auf der Venus
Schon 2012 berichtete der russische Leonid V. Ksanfomaliti über Lebensformen, die er auf Aufnahmen der sowjetischen Venus-Sonde “Venera-13” (siehe Abb. l.) entdeckt haben will (…– und sorgte damit erwartungsgemäß international für hitzige Diskussionen (…

Das neue Modell könnte somit nicht nur Möglichkeiten für Leben auf der Venus, sondern auch auf ähnlich gearteten Exoplaneten und sogar innerhalb der Wolkenschichten der Gasplaneten unseres eigenen Sonnensystems, wie Jupiter oder Neptun aufzeigen.

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