Астрономы с помощью телескопа Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) и большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Атакама (ALMA) обнаружили газ фосфин (PH3) в умеренных, но гиперактивных облачных слоях Венеры. В атмосфере Земли этот газ однозначно ассоциируется с антропогенной деятельностью или присутствием микроорганизмов.
Изучение атмосфер скалистых планет дает ключ к пониманию того, как они взаимодействуют с поверхностью и недрами, и могут ли какие-либо атмосферные соединения отражать присутствие жизни.
Характеристика атмосфер экзопланет чрезвычайно сложна, особенно для редких соединений. Таким образом, Солнечная система предлагает важные испытательные стенды для изучения планетарной геологии, климата и обитаемости с помощью как отбора проб, так и дистанционного мониторинга.
Идеальный газ биосигнала был бы недвусмысленным. Живые организмы должны быть его единственным источником, и он должен иметь внутренне сильные, точно охарактеризованные спектральные переходы, не связанные с линиями загрязнений — критерии, которые обычно не все достижимы.
Недавно было высказано предположение, что любой фосфиновый газ, обнаруженный в атмосфере скалистой планеты, является многообещающим признаком внеземной жизни.
"Мы обнаружили, что обсерватории JCMT и ALMA наблюдали одно и то же-слабое поглощение на нужной длине волны, чтобы быть фосфиновым газом, где молекулы подсвечиваются более теплыми облаками внизу”, - сказал ведущий автор профессор Джейн Гривз, исследователь в Школе физики и астрономии и Институте астрономии Кардиффского университета.
"Этот фосфиновый сигнал идеально расположен там, где другие предположили, что этот район может быть обитаемым”,-сказал соавтор доктор Януш Петковский, ученый из Отдела наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института.
Затем исследователи использовали модель венерианской атмосферы для интерпретации полученных данных.
Они обнаружили, что фосфин на Венере-это незначительный газ, существующий в концентрации около 20 из каждого миллиарда молекул в атмосфере.
Они использовали компьютерные модели для изучения всех возможных химических и физических путей, не связанных с жизнью, которые могли бы производить фосфин в суровых условиях Венеры.
Авторы рассматривали различные сценарии, которые могли бы произвести фосфин, такие как молния, вулканическая или метеоритная доставка.
Затем они смоделировали, как фосфин, вырабатываемый этими механизмами, может накапливаться в венерианских облаках.
Во всех рассмотренных ими сценариях производимый фосфин составлял бы лишь крошечную долю того, что, как показывают новые наблюдения, присутствует в облаках Венеры.
Молекулы фосфина были обнаружены в высоких облаках Венеры по данным телескопа Джеймса Клерка Максвелла и большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Атакамы.
Молекулы фосфина были обнаружены в высоких облаках Венеры по данным телескопа Джеймса Клерка Максвелла и большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Атакама. Изображение кредита: ЭСО / М. Kornmesser / л. ж / НАСА / Лаборатория реактивного движения / Калифорнийский технологический институт.
“Мы действительно прошли через все возможные пути, которые могли бы произвести фосфин на скалистой планете", - сказал доктор Петковски.
“Если это не жизнь, то наше понимание каменистых планет отсутствует.”
Если в венерианских облаках действительно есть жизнь, команда считает, что это воздушная форма, существующая только в умеренной облачной палубе Венеры — между 48 и 60 км (30-37, 3 мили) над поверхностью — намного выше кипящей вулканической поверхности.
“Давным-давно считается, что Венера имела океаны и, вероятно, была обитаема, как и земля”,-сказала соавтор исследования доктор Клара Соуза-Сильва, также из отдела Земли, атмосферы и планетарных наук Массачусетского технологического института.
- Поскольку Венера стала менее гостеприимной, жизнь должна была адаптироваться, и теперь они могли находиться в этой узкой оболочке атмосферы, где они все еще могут выжить.”
"Это может показать, что даже планета на краю обитаемой зоны может иметь атмосферу с местной воздушной обитаемой оболочкой.”
Теперь команда ожидает большего времени телескопа, чтобы установить, находится ли фосфин в относительно умеренной части облаков, и искать другие газы, связанные с жизнью.
"Технически, биомолекулы были найдены в атмосфере Венеры и раньше, но эти молекулы также связаны с тысячью других вещей, кроме жизни”,-сказал доктор Соуза-Сильва.
"Причина, по которой фосфин является особенным, заключается в том, что без жизни очень трудно производить фосфин на скалистых планетах. Земля была единственной земной планетой, где мы нашли фосфин, потому что здесь есть жизнь. До сих пор."
Работа команды была опубликована в журнале Nature Astronomy.
