Международная исследовательская группа сообщила в Nature Astronomy, что фосфин был обнаружен в атмосфере Венеры. В то же время было исключено, что он был получен известными небиологическими процессами. Итак, имеем ли мы дело с признаками некой биологической жизни в облаках Венеры?
В заявлении Европейской южной обсерватории (ESO) и в журнале Nature Astronomy мы можем прочитать об очень интересном открытии о Венере и астробиологии. Возможно, биосигнатура венерианской жизни только что была обнаружена! Хотя ученые опровергают подобные заявления и объясняют, что еще предстоит пройти долгий путь, чтобы подтвердить существование возможных живых организмов в облаках этой планеты.
Открытие фосфина на Венере
Фосфин представляет собой химическое соединение фосфора и водорода с формулой PH3. Он используется в борьбе с вредителями, уничтожающими посевы, а во время Первой мировой войны он использовался как боевое химическое средство. В Солнечной системе он был пока известен только в атмосферах Юпитера, Сатурна и на Земле.
Ученые наблюдали Венеру с помощью телескопа Джеймса Клерка Максвелла (JCMT), эксплуатируемого Восточноазиатской обсерваторией на Гавайях. Это радиотелескоп для наблюдений в субмиллиметровом диапазоне длин волн. В спектре идентифицирована линия поглощения, связанная с фосфином. Для подтверждения наблюдений использовалась сеть радиотелескопов Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) в Чили, в которой наш континент представлен Европейской южной обсерваторией (ESO). Наблюдения проводились на длине волны около 1 миллиметра с участием 45 антенн ALMA.
Условия наблюдения были хорошими, но анализ данных, тем не менее, был проблемой для исследователей. Причина этой трудности заключалась в том, что ALMA обычно не используется для поиска тонких сигналов в таком ярком объекте, как Венера. В конечном счете, однако, удалось подтвердить, что радиотелескопы JCMT и ALMA видят одно и то же, то есть плохое поглощение из газообразного фосфина. На основании измерений было установлено, что фосфин присутствует в венерианских облаках в концентрации около 20 частей на миллиард.
Есть ли живые организмы в облаках Венеры?
«Когда мы получили первые подсказки о фосфине в спектре Венеры, это был шок!» сказала Джейн Гривз, руководитель группы Кардиффского университета в Великобритании, которая первой увидела признаки фосфина в наблюдениях с телескопом Джеймса Клерка Максвелла (JCMT).
Откуда этот шок? Не только из-за сложности обнаружения фосфина и его редкости на каменистых планетах Солнечной системы, но и потому, что он является потенциальной биосигнатурой.
Мы знаем, что на Земле этот газ производят только микробы, которые развиваются в анаэробной среде и производятся в промышленности (что также можно рассматривать как производство биологической жизни). В то же время было подсчитано, что земным микроорганизмам не нужно будет прилагать много усилий для производства количества фосфина, обнаруженного в атмосфере Венеры. Им было бы достаточно работать на 10% от максимального КПД.
Однако, чтобы иметь возможность рассмотреть возможное биологическое происхождение фосфина на Венере, сначала необходимо было исключить небиологические возможности. Были изучены различные варианты, но ни один из них не может объяснить количество обнаруженного фосфина. Следовательно, небиологическое происхождение этого соединения на Венере исключено.
Известно, что условия на Венере не самые благоприятные для жизни из известных на Земле. Давление на поверхности планеты гигантское, более чем в 90 раз больше, чем на Земле. Атмосфера богата углекислым газом, здесь сильный парниковый эффект, температура может достигать 460 градусов по Цельсию.
Однако высоко в облаках вполне привычная для нас температура - около 30 градусов по Цельсию. Проблема, однако, в том, из чего сделаны эти облака. Это не капли воды, как в облаках на Земле. Облака на Венере состоят из капель концентрированной жидкой серной кислоты с очень небольшим количеством воды. В них может быть даже около 90 процентов серной кислоты. Что касается земных микробов, самые стойкие из них могут справиться с примерно 5% кислотности в окружающей среде.
Итак, если на Венере есть жизнь, плавающая в облаках, сразу же возникает следующий вопрос: как она может выжить в таких условиях?
Одним из ученых, участвовавших в открытии, является доктор Януш Пентковски из Массачусетского технологического института (MIT). Он польский астробиолог, работающий в США. Вместе с Уильямом Бейнсом, биохимиком из Массачусетского технологического института, он отвечал за анализ всех возможных физических и химических процессов, которые могут производить фосфин на Венере.
После проведения наблюдений ученые выполнили расчеты, чтобы убедиться, что наблюдаемое количество фосфина может быть получено из естественных небиологических процессов на планете. Учитывались такие факторы, как солнечный свет, выбросы минералов с поверхности, вулканы или молнии, но ни один из этих вариантов не оказался достаточно эффективным. Они обнаружили, что небиологические процессы могут быть ответственны за не более одной тысячной количества фосфина, обнаруженного телескопами.
В ближайшее время в журнале «Астробиология» будет опубликована дополнительная публикация, подробно описывающая работу ученых.
Космические миссии по исследованию Венеры
Венеру изучали с помощью множества беспилотных космических аппаратов. Первым зондом, исследовавшим эту планету, была советская «Венера-1», но связь с аппаратом была прервана. Предположительно зонд пролетел мимо планеты. Первым успешным проектом по изучению Венеры стал американский зонд «Маринер-2» в 1962 году. Советский зонд «Венера-3» впервые вошел в атмосферу Венеры в 1966 году. Первая успешная посадка на поверхность произошла в 1970 году («Венера-7»), а "Венера-9" были получены первые изображения с поверхности. Европейский космический корабль Venus Express (2005-2015) провел очень длительную миссию на орбите вокруг Венеры.
В настоящее время нет исследовательских зондов, работающих на орбите вокруг планеты или на ее поверхности.
NASA рассматривает возможность отправки к Венере двух новых миссий: DAVINCI + и VERITAS. Смогут ли они проверить гипотезу о биологической жизни в облаках Венеры? У них разные цели, и доктор Пентковски скептически относится к ним, объясняя, что для непосредственного поиска жизни в облаках Венеры потребуется специальная миссия.
Источник: ESO
