A foszfin nyomában
(Rovat: Távoli világok kutatói, A Nap és bolygótestvéreink , Élet a Földön kívül? - 2020.10.08 07:15.)

Megerősítésre vár a foszfin jelenléte a Vénusz légkörében. Jó alkalom azt hangoztatni, hogy feltétlenül szükséges az alaposabb helyszíni vizsgálat.

A közelmúltban a sajtóban több helyen is megjelent a hír, miszerint foszfint találtak a Vénusz légkörében. Tekintettel arra, hogy a Földön az egyébként nem túl bonyolult molekulájú, de erősen mérgező foszfin mikroorganizmusok révén is (és más folyamatok révén is) keletkezhet, egyesek a felfedezést azonnal a Vénuszon esetleg előforduló mikroorganizmusokkal hozták kapcsolatba. A mértéktartóbb szakemberek egyszerűen csak további vizsgálatra érdemes tudományos problémaként tekintenek a felfedezésre, és arra kíváncsiak, milyen abiogén folyamat hozhatja létre a Vénusz fizikai körülményei közt a megfigyelt mennyiségű foszfint. Az erre vonatkozó vizsgálatok már folynak a világ különböző kémiai laboratóriumaiban.

Damia Bouic amatőr képfeldolgozó összeállítása a Vénuszról a japán Akacuki szonda UV felvételei alapján. (Kép: JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic)

Ezzel párhuzamosan szükséges lenne a felfedezés megerősítése. Az erre irányuló próbálkozások eddig sikertelenek maradtak, elsősorban azért, mert a járványhelyzet miatt még csak el sem lehetett végezni a szükséges észleléseket. Az MIT kutatói a SOFIA infravörös repülő obszervatórium távcsövével akarták vizsgálni a Vénuszt, de a járvány miatt a gép hónapokig nem repülhetett, és bár időközben már újra indultak a repülései, a kiesés miatti elmaradások pótlása miatt bizonytalan, mikor kerülhet sorra a Vénusz megfigyelése. Próbálkoztak a legnagyobb földi távcsöveken (VLT, Infrared Telescope Facility, Gemini Obszervatórium) észlelési időt szerezni, de a járvány miatt erre sem volt lehetőség. Ugyanakkor a kutatók azzal is tisztában vannak, hogy a vastag vénuszi légkör miatt nehéz lenne a foszfin további színképvonalait kimutatni, és ily módon igazolni a felfedezést (amelynek során egyetlen, a Földről legkönnyebben észlelhető színképvonalat használtak). A Cardiffi Egyetemen végzett kutatás vezetője elmondta, hogy még így sem volt egyszerű dolguk, ezen az egyetlen színképvonalon végzett észlelések feldolgozása is éveket vett igénybe.

A SOFIA obszervatórium hónapokra földre kényszerült a járvány miatt. (Kép: NASA Ames)

Adódik a következtetés, ha a Földről ilyen nehézségekbe ütközik a foszfin megfigyelése, akkor helyszíni vizsgálatokat kell végezni. Kapóra jöhet, hogy a NASA Discovery programjában a jelenleg még versenyben lévő négy terv közül két küldetés is a Vénuszt célozná meg, a DAVINCI+ és a VERITAS. (A NASA jövő évre várható döntését előkészítő részletes tanulmányterveknek a közeljövőben kell elkészülniük, talán nem véletlen a foszfin jelenlétét kutató több éves vizsgálat eredménye bejelentésének időzítése. – B.E.) A két vénuszi küldetés közül a VERITAS kevésbé lenne alkalmas a foszfin megfigyelésére, mert a szondával a bolygó felszínének geológiai és geofizikai vizsgálatát végeznék. Ezzel szemben a DAVINCI+ a légkörben leereszkedve annak kémiai összetételét mérné. Hangolható lézerspektrométere elvben alkalmas lehet a foszfin kimutatására is.

Foszfinmolekulák a Vénusz légkörében. (Fantáziarajz:: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & NASA / JPL / Caltech)

Az ESA a 2030-as évek elején tervezi EnVision szondájának indítását (bár az EnVision egyelőre csak a három versengő küldetés egyike, amelyek közül 2021-ben választják ki a megvalósításra kerülőt), amely Vénusz körüli pályára állna. Műszerei között ugyan tömegspektrométer is helyet kapna, ám az eszköz várhatóan nem lenne elég érzékeny ahhoz, hogy a Vénusz légkörében az eddigi vizsgálat szerint mindössze 0,000002% mennyiségben jelen lévő foszfint kimutassa. A NASA ugyancsak a 2030-as évekre tervez egy nagyobb vénuszi küldetést, amely a légkörbe engedett ballonnal több hónapon keresztül vizsgálná a bolygó atmoszféráját.

Az ESA EnVision orbitere még versenyben van a megvalósításért, de a döntésre jövő évig kell várni. Ha a három jelölt közül ezt választják, 2032-ben indulhat a Vénusz felé. (Fantáziarajz: ESA-ESTEC CDF Phase 0 study 2018 / VR2 Planets (François Civet) / CC BY-SA 4.0)

Úgy tűnik tehát, hogy az űrügynökségek légköri vizsgálatra alkalmas szondái közül a DAVINCI+ lehet az első, amelyik 2026-ban eljuthat a Vénuszhoz, feltéve, hogy jövőre a NASA ezt a küldetést választja a jelöltek közül. Ugyanakkor úgy fest, magánvállalkozásban lehetséges lenne már 2023-ban útnak indítani egy kisebb szondát a Vénusz felé. A Rocket Lab augusztusban jelentette be, hogy Electron rakétájuk és a Photon műholdbusz kisebb, a Föld körüli pályánál távolabbra szánt küldetésekre is alkalmas lehet. A foszfin felfedezésének hírére Peter Beck, a Rocket Lab CEO-ja bejelentette, hogy egy vagy több kisebb szondát szándékoznak a Vénusz légkörébe juttatni. A Royal Astronomical Society szeptember 14-i, a foszfin felfedezését bejelentő online sajtótájékoztatóján az MIT részéről Sara Seager elmondta, hogy már el is kezdték az egyeztetéseket a Rocket Labbel. Terveik szerint a szonda 15 kg tömegű lenne, amelyből 3 kg lenne a hasznos teher, de a tervek még messze járnak attól, hogy véglegesnek tekinthetők legyenek.