Вчера международная группа астрономов объявила об открытии в облаках Венеры необычной молекулы: фосфина. На Земле этот газ образуется только в ходе производственных процессов или в результате жизнедеятельности микробов, которые живут в средах, лишённых кислорода.
Уже много десятилетий астрономы предполагали, что в облаках в верхних слоях атмосферы Венеры могут быть условия, пригодные для существования микроорганизмов, устойчивых к очень высокой кислотности. Доказать их существование могут помочь соединения, которые называются биосигнатуры.
«Когда мы получили в спектре Венеры первые свидетельства присутствия фосфина, то испытали настоящий шок!» — говорит руководитель научной группы Джейн Гривз. Она с сотрудниками впервые нашла следы фосфина (соединения водорода и фосфора) в спектрах, полученных инфракрасным телескопом Джеймса Клерка Максвелла. Чтобы подтвердить это открытие, понадобилось задействовать антенную решетку ALMA в Чили. Обе обсерватории наблюдали Венеру на длине волны 1,123 мм. 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, учёные провели расчёты, чтобы понять, могли ли такие количества молекул образоваться в результате естественных небиологических процессов на планете. В числе альтернативных источников этого вещества рассматривали химические реакции под воздействием солнечного излучения, выброс в атмосферу минералов с поверхности Венеры, вулканические извержения и молнии. Однако ни одна из этих гипотез не даёт 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, тем не менее исследователи уверены в своих результатах. Условия сопутствующих наблюдений Венеры на ALMA оказались благоприятными, однако обработка данных потребовала больших усилий – ALMA, как правило, не занимается поисками крайне слабых эффектов в очень ярких объектах, таких как Венера. В конечном счёте, учёные доказали, что обе обсерватории наблюдали 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.
Астрономы признают, что доказать возможность жизни на Венере будет крайне сложной задачей и нет гарантий, что это действительно так. Хоть в верхней атмосфере Венеры температура в облаках вполне комфортная, 30 градусов Цельсия, они содержат пары 90% серной кислоты. Для любых известных микробов выжить в такой среде было бы труднейшей задачей. Так что на данный момент открытие фосфина — лишь указание на то, что целый ряд химических процессов на Венере неизвестен человеку.
Леонардо Тести, руководитель операций ALMA, говорит: «Наши современные представления о химии фосфина в атмосферах каменистых планет не могут точно доказать возможность его небиологического образования на Венере. 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 Чрезвычайно Большого телескопа, смогут помочь выяснить, как именно образуется на них фосфин. Эти исследования внесут свой вклад в поиски признаков жизни вне Земли.
