Oude Venus-sonde vond mogelijk ook fosfine

Twee weken geleden werd bekend gemaakt dat fosfine in de atmosfeer van Venus is gevonden en dat dit mogelijk een biologische oorsprong heeft. Dit maakte nogal wat los in de wetenschap. Kwam er eerst bijna geen geld los voor Venus-missies, nu wordt er druk gespeculeerd over wat we naar Venus moeten sturen om eventueel leven in de atmosfeer aan te tonen. Het bedrijf RocketLab deelde al een impressie van een mogelijke Venus missie gebaseerd op hun standaard satellietontwerp Photon, compleet met afdalingssonde.

Eerst willen wetenschappers echter zien dat fosfine aangetoond wordt op een andere manier dan met radio spectra. Dit om te voorkomen dat we iets over het hoofd zien in de interpretatie van die gegevens. Maar wat als we nou eens al fosfine gevonden hebben met oude atmosferische sondes? De Pioneer-Venus stuurde in 1978 maar liefst 4 sondes de atmosfeer van Venus in. Een ervan, de grootste van de vier, had een instrument bij zich, genaamd Large Probe Neutral Mass Spectrometer (LNMS). Met dit instrument werd de samenstelling van de atmosfeer gemeten vanaf een hoogte van 67 km tot op het oppervlak.

De grootste sonde van de Pioneer-Venus Multiprobe missie. (Credits: NASA)

Massa spectrometers zijn instrumenten waarin molekulen in een monster worden geioniseerd. Molekulen worden in feite in stukken gebroken en die stukken hebben een elektrische lading (ionen). Daarna wordt het monster versneld en door een magnetisch veld geleid. De baan van lichtere ionen wordt meer afgeleid dan zwaardere ionen en zo komen we te weten hoe zwaar ze zijn. Op die manier hoop je te kunnen achterhalen wat de oorspronkelijke molekulen waren.

Wetenschappers hebben die de oude gegevens van dit instrument nog eens bekeken, speciaal de gegevens die verzameld zijn op 50 tot 60 km hoogte. Destijds werd er niet eens gedacht aan de mogelijkheid dat zulke stoffen in de atmosfeer zouden kunnen bestaan. En de detectie van fosfine was bovendien gemakkelijk over het hoofd te zien.

Na hernieuwd onderzoek zeggen wetenschappers dat er een “verleidelijke mogelijkheid” is, dat er fosfine gevonden is. Niet alleen fosfine zelf, maar ook de fragmenten van fosfine die je zou verwachten met een massa spectrometer te vinden. Ze zeggen verder dat het er op lijkt dat de aanwezigheid van chemische stoffen uit balans is op deze hoogte in de atmosfeer. Precies zoals je zou verwachten als er leven in de atmosfeer is, of ten gevolge van chemische reacties die ons nog niet bekend zijn.

Analyse van de Pioneer-Venus gegevens (Credits: Rakesh Mogul et al.)

Dit zou kunnen betekenen dat de onlangs gedane metingen geen kortstondige afwijking waren, maar dat het fosfine in ieder geval al 40 jaar in de atmosfeer van Venus zit. Toch is nog niet iedereen overtuigd. Zo zou de concentratie fosfine in de gegevens van Pioneer-Venus veel hoger zijn dan de concentratie die twee weken geleden gemeld is. Maar nog niet alle gegevens van Pioneer-Venus zijn onderzocht. Er is nog veel meer te vinden op microfilm. Die data is niet gedigitaliseerd en vanwege COVID-19 kunnen de wetenschappers nu niet zomaar toegang krijgen. Die toestemming hopen ze echter wel deze week te regelen.

Wetenschappers zijn daarnaast op zoek naar nog meer oude datasets. De metingen van de Venera sondes van de Sovjet Unie zijn er waarschijnlijk niet gevoelig genoeg voor. En het is niet bekend waar die gegevens zijn opgeslagen. Ook oude infrarood telescoop gegevens van Venus worden nu onderzocht. In de nabije toekomst komen de Europese BepiColombo, de Solar Orbiter en NASA’s Parker Solar Probe ook langs Venus. Wellicht dat die nog kunnen bijdragen met nieuwe metingen.

Bronnen:

http://www.leonarddavid.com/decades-old-data-backs-phosophine-detection-in-clouds-of-venus-sign-up-for-signature-of-life/

https://www.scientificamerican.com/article/a-nasa-probe-may-have-found-signs-of-life-on-venus-40-years-ago/

https://avs.scitation.org/doi/10.1116/1.570059

Coverafbeelding: NASA

Waterdamp gevonden in atmosfeer van exoplaneet in leefbare zone

Voor het eerst is waterdamp in de atmosfeer van een exoplaneet gevonden die zich bevindt in “leefbare zone” rond zijn ster. Het gaat om een planeet half zo groot als Neptunus die in een baan draait om een M-type ster (“rode dwerg”), 111 lichtjaar van hier. Het team van astronomen dat de ontdekking deed, heeft zelfs aanwijzingen dat water er zou kunnen condenseren tot vloeibaar water. Dat betekent dat er wolken zouden kunnen zijn waaruit water regent.

De gemiddelde temperatuur op exoplaneet K2-18b zit heel dicht tegen die van de Aarde aan. K2-18b is echter wel een totaal andere planeet. Hij is 8,6 keer de massa van Aarde. De atmosfeer van deze exoplaneet is vermoedelijk heel dik en bevat waarschijnlijk veel waterstof en helium.

Het bewijs voor het bestaan van waterdamp in de atmosfeer van K2-18b komt van metingen met de Hubble Space Telescope. Deze deed deze metingen toen de planeet maar liefst 8 keer voor zijn ster langs ging (zogenaamde transits). Gelukkig draait K2-18b in 33 dagen rond zijn ster, dus hoefde het geen jaren te duren om alle gegevens te verzamelen. Deze exoplaneet gaat zeker nog nauwkeuriger bekeken worden met de James Webb Space Telescope, zodra die gelanceerd is.

XKCD over deze vondst:

 

Bronnen:

https://nouvelles.umontreal.ca/en/article/2019/09/11/water-detected-on-an-exoplanet-located-in-its-star-s-habitable-zone/

https://arxiv.org/pdf/1909.04642.pdf (wetenschappelijke artikel)

Credits coverafbeelding: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Belangrijke vondsten dankzij Cassini’s laatste banen rond Saturnus.

Eerder berichtten we al dat de ringen van Saturnus (geologisch gezien) nog niet zo oud zijn, zo’n 100 miljoen jaar. Dat was een belangrijke bevinding, want daar waren wetenschappers het niet over eens. Sommigen meenden dat de ringen ontstaan waren tijdens het ontstaan van het zonnestelsel. De ringen zouden dan overgebleven puin zijn. Maar anderen dachten dat de ringen veel jonger waren. Dat ze ontstaan waren uit een ingevangen Kuipergordel object of van een komeet.

Het blijkt dat Cassini’s gewaagde 22 banen tussen de planeet en de ringen niet voor niets is geweest. Radio telescopen op Aarde hebben Cassini met grote precisie kunnen volgen (tot een fractie van een millimeter per seconde!). Zo kon de zwaartekracht van Saturnus en de ringen bepaald worden en daarmee ook het gewicht van de ringen. Men komt uit op 40 procent van de massa van de maan Mimas, een 246 km grote maan. Die maan heeft een 2000 keer kleinere massa dan onze maan. Het gaat dus om relatief weinig. Het helpt wetenschappers om tot de conclusie te komen dat de ringen vrij nieuw zijn. Misschien zelfs slechts 10 miljoen jaar oud.

Maar dat was niet het enige. In de gegevens van Cassini’s positie zat afwijking ten opzichte van de modellen van de planeet en zijn ringen. Die konden ze niet verklaren. Tot ze zich bedachten dat de wolken in de atmosfeer van Saturnus niet zo licht en luchtig zijn als de Aardse wolken. Het bleek dat rond de evenaar wolken met grote massa “stromen” tot 9000 kilometer diep. De diepere laag van de atmosfeer doet er zelfs 4% langer over om om Saturnus’ as te draaien.

En ook dat was nog niet alles: men heeft ook kunnen achterhalen dat de kern van Saturnus bestaat uit een kern van 15 tot 18 keer de massa van de Aarde. Dit alles had men nooit kunnen achterhalen zonder die laatste banen van Cassini, zo dicht langs de planeet.

Bronnen:

https://phys.org/news/2019-01-saturn-hasnt.html

http://science.sciencemag.org/content/early/2019/01/16/science.aat2965

India gaat naar Venus. NASA en Rusland misschien ook.

Er is lange tijd weinig interesse geweest in de planeet Venus. Venus is veel te heet, dus leven kun je er vergeten. Wetenschappers hebben de afgelopen jaren meerdere Venus-missies voorgesteld, maar die zijn steeds niet geselecteerd. Maar het tij lijkt te keren. NASA en Roscosmos zijn al een tijd bezig een grote Venus-missie te ontwikkelen, inclusief lander en wellicht een ballon.

En de Indiase ruimtevaartorganisatie ISRO verraste iedereen met de aankondiging van een Venus-missie in 2023. Deze Venus missie zal 12 wetenschappelijke instrumenten hebben, waaronder een warmtecamera, een massaspectrometer (om de samenstelling van deeltjes te bepalen) en een camera die wolken in beeld brengt. De satelliet komt mogelijk in een baan van 500 bij 60.000 km, om later in een lagere baan terecht te komen. Doorgaan met het lezen van “India gaat naar Venus. NASA en Rusland misschien ook.”