Zephyrnet-logo

Bouwstenen van DNA zouden kunnen overleven in de corrosieve wolken van Venus, zeggen astronomen - Physics World

Datum:

Afbeelding van wolken op de planeet Venus. De planeet wordt half in het donker weergegeven en de wolken verschijnen in deze afbeelding met ultraviolet licht als een wazige, roze-paarse kleur
Zure regen: een ultraviolet lichtbeeld van de Hubble-ruimtetelescoop van de planeet Venus, met de zwavelzuurrijke wolken die het oppervlak bedekken. (Met dank aan: L. Esposito/Universiteit van Colorado, Boulder en NASA/ESA)

Voor een planeet die ook wel bekend staat als "de tweeling van de aarde", is Venus verbazingwekkend onherbergzaam. De oppervlaktetemperatuur van 735 K is heet genoeg om lood te smelten. De oppervlaktedruk van 94 atmosfeer zal alle ruimtevaartuigen verpletteren, behalve de meest geharde ruimtevaartuigen. En alsof dat nog niet genoeg is, druipen de dikke, drukkende wolken van zwavelzuur.

Ondanks deze nadelen is de mogelijkheid van leven op Venus een hot topic onder astronomen en astrobiologen. Het haalde voor het laatst de krantenkoppen in 2020, toen onderzoekers langskwamen Jane Greaves van Cardiff University, VK aangekondigd dat ze fosfine hadden waargenomen in de atmosfeer van de planeet. Aangezien de enige manieren om fosfine op aarde te genereren verband houden met anaerobe metabolische processen in het microbiële leven, werd de waarneming algemeen geïnterpreteerd als bewijs dat dergelijk leven ook op Venus moet bestaan.

Binnen enkele weken waren er echter andere astronomen de validiteit van het resultaat betwisten – soms in termen die waren bijna net zo corrosief als de zwavelzuurrijke wolken van Venus. Dan, in 2022, een vervolgstudie door NASA's SOFIA-missie vond geen bewijs van fosfine. De eerdere bevinding, zo lijkt het, was onjuist. Daarmee werd het stil.

Een bewolkt leefgebied

Een nieuwe studie door onderzoekers in de VS, Canada en het VK heeft het debat nu heropend door niet te focussen op fosfine, maar op de stabiliteit van nucleïnezuren in de wolken van Venus. Deze wolken strekken zich uit van 48 tot 60 km boven het aardoppervlak in een vrijwel ononderbroken stapel, en de temperaturen daarin zijn relatief mild: 263 K (-10 °C) aan de buitengrens, oplopend tot een zwoele 310 K (37 °C). ) verder naar binnen. Covalente chemische bindingen vormen gemakkelijk bij dergelijke temperaturen, en de wolken bieden zowel een vloeibare omgeving als een toevoer van energie. Wat is er niet leuk aan?

In hun studie, die is gepubliceerd in PNAS, astrofysicus Sarah Seager van het Massachusetts Institute of Technology en haar collega's erkennen twee "potentiële showstoppers". De eerste is dat de wolken van Venus een kritiek tekort hebben aan water, de stof waarvan al het leven op aarde afhankelijk is. De tweede is dat de concentratie zwavelzuur in de wolken van Venus zo hoog is dat zelfs zuurminnende organismen, zoals bacteriën die gedijen in mijnafval en onderzeese vulkanen, daar niet zouden kunnen overleven.

Voor voorstanders van de life-on-Venus-theorie is dit echter niet het einde van het verhaal. Hoewel de zogenaamde bouwstenen van het leven, DNA en RNA, niet stabiel zijn in zulke hoge concentraties zwavelzuur, vonden Seager en collega's bewijs dat alle vijf hun basismoleculen – de bouwstenen van de bouwstenen, als je wilt – kan prima overleven.

Zuurproef voor het leven

Om dit bewijs te verkrijgen, dompelden leden van het team monsters van de vijf nucleïnezuurbasen (adenine, cytosine, guanine, thymine en uracil) en een paar vergelijkbare moleculen onder in 98% zwavelzuur. Vervolgens gebruikten ze een combinatie van spectroscopische technieken om de structuur van de moleculen na 18-24 uur te bestuderen. Met een van deze technieken, koolstof-13 nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie, herhaalden ze de meting twee weken later om te controleren of de moleculen in de loop van de tijd achteruitgingen. Voor het grootste deel was het antwoord nee. Naast andere markers van stabiliteit bleven de centrale aromatische ringen van de moleculen ongebroken, en de positie van de koolstof "pieken" in het NMR-spectrum veranderde niet, zelfs niet na twee weken zwelgen in zuur.

Het bewijzen van de stabiliteit van DNA- en RNA-basen in zwavelzuur is één ding. Het vinden van een manier om deze basen te combineren tot een zwavelzuurbestendig informatiedragend biopolymeer is een andere. Zonder dat kan er geen Venusiaanse versie van genetica of darwinistische evolutie zijn. Toch sluiten Seager en collega's hun onderzoek positief af. "We weten niet of het ontstaan ​​van leven in geconcentreerd zwavelzuur mogelijk is, maar zo'n mogelijkheid kan niet worden uitgesloten", schrijven ze. "Het leven zou geconcentreerd zwavelzuur als oplosmiddel kunnen gebruiken in plaats van water en zou kunnen zijn ontstaan ​​in de wolkendruppels in vloeibaar geconcentreerd zwavelzuur... In dit scenario zou de atmosfeer van Venus nog steeds het strikt in de lucht geconcentreerde leven op basis van zwavelzuur kunnen ondersteunen."

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img