2020.10.02.

Vulkanizmus állhat a vénuszi foszfin mögött?

Alig két héttel a Greaves és mtsai által közzé tett vénuszi foszfin tanulmányt (itt1 olvasható) követően már született is egy másik, amelyben az élet jelének sugalmazása helyett mégis csak azt a fránya vulkanizmust vélik e molekula eredetének.

A Cornell Egyetem két kutatója (N.Truong – Föld- és Légkörtudományi Kar és Carl Sagan Intézet, valamint J.I. Lunine – Csillagászati Kar és Carl Sagan Intézet) egyelőre csak preprintként elérhető formában, de elérhetővé tette az „ellen-tézisét”, amelyet egyébként az Astrobiology szakfolyóirathoz nyújtottak be, de még nem esett át az ellenőrzésen-elbíráláson.

Az eredeti tanulmányban Greaves-ék kizárták, hogy vulkáni eredete volna a foszfinnak, mivel szerintük az ott zajló vulkáni aktivitás kétszázszorosára volna szükség a méréseikben detektált mennyiségű foszfin előállításához. A légkörben leginkább foszfátok vannak, és ezek redukciója révén nem keletkezhet foszfin, mivel ez energetikailag rendkívül kedvezőtlen reakció volna.

Most azonban a Cornell két kutatója más nézőpontra helyezte a kérdést: olyan, Greaves-ék által nem számításba vett folyamatot talált, amely szerint a foszfin köpeny eredetű, vulkánkitörésekkel a szabadba jutó foszfidokból keletkezik a Vénusz légkörében, az ott lévő víz és kénsav hatására. E reakciók energetikailag nem kizárhatóak, Ez a folyamat pusztán nagyságrendi kérdés: van-e akkora vulkáni aktivitás jelenleg a Vénuszon, amely képes lenne a detektált mennyiség előállítására?

A földi körülmények közt egy olyan helyzet van, amelyben jelentős mennyiségben keletkezik foszfin: foszfort, mint szennyezőanyagot tartalmazó vas vizes vagy savas korróziója révén. Egy 2010-es kísérletben vizes korrózióval olyan arányú foszfint tudtak előállítani, amely megfeleltethető a természetes eredetű földi mennyiségnek, kénsavas korrózióval pedig ennél három nagyságrenddel többet. Ahhoz, hogy megfelelő mennyiségben kerüljön a Vénusz légkörébe a foszfin, elég erőteljes bazaltvulkanizmusra van szükség. A mélyben képződő foszfidok a vulkánkitörésekkel kerülnek a felszínre, majd innen a korrozív reakciók útján foszfinná alakulva a légkörbe.

A Cornell kutatói kiszámították a légkörben észlelt foszfin pontos mennyiségét a Greaves-ék által megadott 20 ppb (milliárdad rész) alapján, és kiszámították, hogy naponta mekkora mennyisé kellene termelődjön e gázból ahhoz, hogy a lebomlást (kb. egy évig marad fenn stabilan) is figyelembe véve összejöjjön a kívánt mennyiség. A számítások szerint évente 93 köbkilométernyi bazaltláva szükséges, azt feltételezve, hogy 0,01% foszfid van a lávában. (A földi bazaltok teljes foszfortartalma 0,3-0,5%, ennek jelentős része oxidált formában, és a bazaltláva teljes foszfortartalmának kb. 2-3%-a lehet a megkívánt foszfid formában jelen.)

Számos elméletben végeztek arra vonatkozó számításokat, hogy a Vénuszon a vulkanizmus mekkora lávamennyiséget juttathat a felszínre, és persze ennek az idejére is számos becslés született, és születik folyamatosan. Vannak, akik szerint nincs jelenleg vulkáni aktivitás a szomszédunkban, azonban az elmúlt 2-3 évben több olyan, műszeres mérésekre alapozott tanulmány is napvilágot látott, amelyek szerint viszont igen, és bizonyítható is, a legutóbbi ilyen fejtegetés már idei volt (itt2 olvasható) és a kitörések nyomait néhány hetes vagy hónapos korúnak becsülték.

Szintén korábbi elméletek szolgáltak alapul arra vonatkozóan, hogy vajh mekkora mennyiségű láva éri el a felszínt. A kutatók egy 2010-es tanulmányban (itt3 olvasható) szereplő évenkénti 23-235 köbkilométernyi mennyiség alapján könnyen lehetségesnek vélik, hogy elegendő foszfin keletkezzen (hisz ahhoz 93 köbkilométernyi láva kellene).

A Cornell kutatói a vénuszi élet lehetősége helyett sokkal valószínűbbnek tartják, hogy a bolygószomszédunkon jelenleg egy intenzívebb vulkáni szakasz zajlik, s ebből adódik a légkörbe került foszfin. Ez talán letöri azokat, akik az idegen létformákat keresik, ám sokkal izgalmasabb a bolygókutatók számára.

A tanulmány – bár egyelőre nem esett át a tudományos folyóirati közlést megelőző szakmai ellenőrzéseken, mindenképp szépen kidolgozott, érdekes és feltétlenül említésre méltó elmélet. Remélhetőleg hamarosan folyóirati formában is találkozhatunk vele.

A cikk az arXiv preprint szerveren olvasható.

Fordította: Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: