На Венере найден возможный маркер жизни
Сегодня международная группа астрономов объявила об открытии в облаках Венеры редкой молекулы: фосфина. На Земле этот газ образуется только или в ходе производственных процессов, или в результате жизнедеятельности микробов, живущих в средах, лишенных кислорода. Уже много десятилетий астрономы предполагали, что облака в верхних слоях атмосферы Венеры могут содержать микроорганизмы. Здесь они далеки от испепеляющего жара венерианской поверхности, но зато должны быть устойчивы к очень высокой кислотности. Регистрация фосфина может указывать на присутствие внеземной жизни.
«Когда мы получили в спектре Венеры первые свидетельства присутствия фосфина, то испытали настоящий шок!» – говорит руководитель группы Джейн Гривз (Jane Greaves) из университета Кардиффа в Великобритании. Она с сотрудниками впервые нашла следы фосфина (соединения водорода и фосфора) в спектрах, полученных с телескопом Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) в Восточно-Азиатской обсерватории на Гавайских островах. Чтобы подтвердить это открытие, понадобилось задействовать 45 антенн Большой Атакамской миллиметровой и субмиллиметровой антенной решетки (ALMA) в Чили, более чувствительного телескопа, который Европейская Южная обсерватория (ESO) эксплуатирует на партнерских началах. Оба астрономических инструмента наблюдали Венеру на длине волны около 1 мм, значительно превышающей длины волн света, доступного человеческому глазу. На таких волнах могут эффективно регистрировать излучение только телескопы, установленные на большой высоте.
Международная группа, в которую входят исследователи из Великобритании, Соединенных Штатов и Японии, оценивает концентрацию фосфина в облаках Венеры как очень малую – всего около двадцати молекул на миллиард. Анализируя свои наблюдения, ученые провели расчеты, чтобы понять, могли ли такие количества молекул образоваться в результате естественных небиологических процессов на планете. В числе альтернативных источников этого вещества рассматривалось воздействие солнечного света, выброс в атмосферу минералов с поверхности Венеры, вулканические извержения и молнии, однако, ни одна из этих гипотез не позволяла даже приблизиться к полученным экспериментальным данным. Эти небиологические источники, как оказалось, способны произвести не более одной десятитысячной от наблюдаемого количества фосфина.
По оценке исследователей, чтобы создать наблюдаемую концентрацию фосфина на Венере, земные организмы должны были бы использовать примерно 10% своей максимальной способности его производить. Как известно, земные бактерии извлекают фосфаты из минералов или биологического материала, добавляют к нему водород и, наконец, выделяют фосфин. Любые организмы на Венере будут, вероятно, очень отличаться от земных, но и они тоже могли бы быть источником фосфина в венерианской атмосфере.
Открытие фосфина в облаках Венеры было совершенно неожиданным, но исследователи уверены в своих результатах. «К нашему огромному облегчению, условия сопутствующих наблюдений Венеры на ALMA оказались благоприятными – Венера находилась на небе под удачным углом. Обработка данных, однако, потребовала больших ухищрений – ALMA, как правило, не занимается поисками крайне слабых эффектов в очень ярких объектах, таких, как Венера», – говорит член группы Анита Ричардс (Anita Richards) из Британского регионального центра ALMA и Манчестерского университета. «В конечном счете, мы убедились, что в обеих обсерваториях наблюдалось одно и то же — слабое поглощение на длине волны газообразного фосфина, в тех областях атмосферы, где его молекулы подсвечиваются снизу лежащими там более горячими облаками», – добавляет Гривз, руководительница исследования, результаты которого публикуются сегодня в журнале Nature Astronomy.
Еще один член группы, Клара Соуса Сильва (Clara Sousa Silva) из Массачусеттского технологического института в США, занимается исследованиями фосфина как газообразного «биомаркера» присутствия бескислородных форм жизни на планетах вокруг других звезд – ведь химия «нормальной» жизни производит очень малые его количества. Она так комментирует это открытие: «Найти фосфин на Венере было неожиданным подарком! Это открытие поднимает множество вопросов, главный из которых – как в этих условиях вообще могут выживать какие-либо организмы? На Земле некоторые микробы выдерживают концентрацию кислоты в окружающей среде до 5% — но ведь венерианские облака состоят из кислоты почти целиком».
Ученые, входящие в группу, считают свое открытие значительным, так как они смогли исключить многие альтернативные версии происхождения фосфина. Однако, они признают, что подтверждение присутствия «жизни» на Венере потребует гораздо больше времени и усилий. Хоть в верхней атмосфере Венеры температура в облаках вполне комфортная, всего каких-то 30о по Цельсию, они состоят из невероятно концентрированной — около 90%— серной кислоты. Для любых известных микробов выжить в такой среде было бы труднейшей задачей.
Леонардо Тести (Leonardo Testi), астроном ESO и руководитель операций ALMA от стран Европы (European Operations Manager), не принимавший участия в новом исследовании, говорит: «Наши современные представления о химии фосфина в атмосферах каменистых планет исключают возможность его небиологического образования на Венере. Подтверждение существования жизни в атмосфере Венеры было бы гигантским прорывом в астробиологии. Поэтому необходимо продолжать теоретические и наблюдательные исследования, чтобы исключить возможность образования фосфина на каменистых планетах химическим путем, отличным от того, которым это происходит на Земле».
Дальнейшие наблюдения Венеры и каменистых планет вне Солнечной системы, в том числе при помощи строящегося сейчас в ESO Чрезвычайно Большого телескопа, смогут помочь выяснить, как именно образуется на них фосфин. Эти исследования внесут свой вклад в поиски признаков жизни вне Земли.
Источник: пресс-релиз ESO
