Cambridge (USA) – Grundlegende Bausteine des Lebens können selbst unter extremen Bedingungen der säurehaltigen Venusatmosphäre deutlich stabiler sein als bislang angenommen. Komplexe organische Moleküle könnten also auch in den Wolken der Venus über längere Zeiträume bestehen.
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Wie das Team um Sara Seager vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), aktuell im Fachjournal „Life“ (DOI: 10.3390/life14050538) berichtet, bestehen die Venuswolken zwar überwiegend aus hochkonzentrierter Schwefelsäure. Ein solches Medium galt lange als grundsätzlich lebensfeindlich. Die Ergebnisse von Experimenten, innerhalb derer die Bedingungen in diesen Wolken simuliert wurden, stellen diese Annahme nun zumindest teilweise infrage
Neue Perspektiven für die Venus
Die Oberfläche der Venus gilt mit Temperaturen von rund 700 Kelvin als lebensfeindlich. Anders sieht es jedoch in den höheren Atmosphärenschichten aus: In Höhen zwischen etwa 48 und 60 Kilometern herrschen Temperaturen, die mit irdischen Bedingungen vergleichbar sind.
Das Hauptproblem bleibt die extreme Säure der Wolken. Doch genau hier setzen die neuen Ergebnisse an: Wenn zentrale Bausteine der Biochemie unter diesen Bedingungen stabil bleiben, könnte dies die Grundlage für komplexere chemische Prozesse bilden.
Hinzu kommt, dass solche organischen Moleküle möglicherweise kontinuierlich durch Meteoriten in die Venusatmosphäre eingetragen werden. Die Studie argumentiert, dass diese Stoffe nach ihrer Ablagerung in den Wolkentröpfchen über längere Zeiträume erhalten bleiben könnten.
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Nukleobasen bleiben über ein Jahr intakt
Im Experiment untersuchten die Forschenden zentrale Bestandteile der irdischen Biochemie: Nukleobasen wie Adenin, Guanin, Cytosin, Thymin und Uracil. Diese Moleküle sind essenziell für DNA und RNA und gelten als fundamentale Bausteine des Lebens.
Die Proben wurden in hochkonzentrierter Schwefelsäure (81 bis 98 Prozent) bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr gelagert – Bedingungen, die den Verhältnissen in den Venuswolken entsprechen.
Das Ergebnis ist eindeutig: „Die untersuchten Moleküle blieben strukturell erhalten. Spektralanalysen zeigten, dass sich ihre chemische Struktur im Vergleich zu kurzfristigen Messungen praktisch nicht verändert hatte. Es gab keine Hinweise auf Zersetzung oder relevante chemische Reaktionen.“
Damit liefert die Studie erstmals einen experimentellen Nachweis dafür, dass solche organischen Moleküle in einem derart extremen Medium langfristig stabil bleiben können.
Chemisch erklärbar – aber bislang kaum beachtet
Aus rein chemischer Sicht ist die Stabilität der Nukleobasen in konzentrierter Schwefelsäure nicht völlig überraschend. Die Moleküle besitzen basische Eigenschaften und bilden in diesem Umfeld stabile Sulfatverbindungen.
Allerdings ist dieses Wissen bislang kaum in die planetare Forschung eingeflossen. Gerade in der Astrobiologie wurde konzentrierte Schwefelsäure lange als grundsätzlich zerstörerisch für komplexe organische Chemie angesehen.
Das Studienergebnis zeigt nun, dass diese Einschätzung zumindest für bestimmte Molekülklassen zu pauschal war. Entscheidend ist dabei nicht nur die kurzfristige Stabilität, sondern die Fähigkeit, über lange Zeiträume hinweg chemisch intakt zu bleiben – ein zentraler Faktor für jede Form komplexer Chemie.
Kein Beweis für Leben – aber erweiterte Möglichkeiten
Trotz der weitreichenden Implikationen betonen die Autoren und Autorinnen, dass ihre Ergebnisse keinen direkten Hinweis auf Leben auf der Venus liefern. Die Stabilität einzelner Moleküle ist lediglich eine Voraussetzung – nicht jedoch ein Nachweis für biologische Prozesse.
Entscheidend sei vielmehr, dass die Bandbreite möglicher chemischer Umgebungen, in denen komplexe organische Chemie existieren kann, größer sein könnte als bislang angenommen. Die klassische, stark erdzentrierte Vorstellung von „habitablen“ Bedingungen gerät damit weiter unter Druck.
Selbst in extremen, stark sauren Umgebungen könnten zentrale Moleküle des Lebens also überraschend stabil sein – und zwar über Zeiträume von mindestens einem Jahr.
Damit wird die Möglichkeit eröffnet, dass in den Wolken der Venus nicht nur einfache, sondern auch komplexere organische Chemie existieren könnte. Ob daraus tatsächlich biologische Prozesse entstehen können, bleibt offen. Zumindest die chemischen Voraussetzungen für solche Szenarien sind offenbar weniger restriktiv als lange angenommen.
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Recherchequelle: MDPI, Life
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