Redox Nicht-Gleichgewichte in den Wolken der Venus

Das gleichzeitige Auftreten von stark oxidierten und stark reduzierten Molekülen in einer Atmosphäre, so wie O2 und CH4, wird auf der Erde durch biologische Aktivitäten verursacht. Daher wurde die spektrale Detektion solcher Redox-Disequilibrium Paare (RDPs) als Nachweis von Leben auf anderen Planeten vorgeschlagen. Auf der Venus wurden solche RDPs tatsächlich in Form von H2S, NH3 und PH3 in Kombination mit O2 nachgewiesen, was zu der Hypothese führte, dass eine gewisse mikrobiologische Aktivität in den flüssigen Tröpfchen der Wolken von Venus noch heute vorhanden sein muss. Unser Projekt wird untersuchen, ob andere abiotische Reaktionspfade die beobachteten RDPs auf der Venus erklären können, sowohl theoretisch als auch experimentell. Wir werden neuartige Laborexperimente zu UV-Photoprozessen auf säurehaltigen Oberflächen durchführen und die gemessenen Raten auf die Schwefelsäure-Tröpfchen in den von der Sonne bestrahlten Venuswolken anwenden. Wir werden diese Prozesse in unseren detaillierten chemischen Modellen für die gesamte Venusatmosphäre berücksichtigen, die von der heißen Gesteinsoberfläche bei 90bar bis hoch über die Wolken reichen, wo der Druck auf etwa 10^-6 bar abfällt. Diese Modelle inkludieren das Ausgasen und die Ablagerung von Molekülen an der Planetenoberfläche, gas-kinetische und photo-chemische Prozesse, diffusive Mischung, Strahlungstransport, sowie die Bildung von Schwefelsäure-Wolkenpartikeln und die chemischen Prozesse an deren Oberflächen. Darüber hinaus werden wir neue Evolutionsmodelle für die Venus erstellen, um zu untersuchen, ob die Venus in ihrer Vergangenheit möglicherweise einst einen Ozean besaß, und wie schließlich das Wasser in den Weltraum entwich. Dies würde bedeuten, dass auf der Venus vor langer Zeit die Bedingungen zur Entwicklung von Lebensformen vorhanden waren, die wir vielleicht heute noch in den Wolken finden könnten. Die bevorstehenden Raumfahrtmissionen zur Venus, insbesondere ESA EnVision, aber auch DaVinci und die Life Finder Mission, werden hierbei ausgezeichnete Möglichkeiten bieten, unsere Forschungsergebnisse zu überprüfen.