Микробы развивались в условиях чистого водорода, это может свидетельствовать о том, что они нам чужды.
«За пределами нашей солнечной системы каменистые планеты с атмосферой, в которой преобладает газообразный водород, могут потенциально поддерживать жизнь»
В эксперименте с запечатанными бутылками и некоторыми очень выносливыми микробами ученые из Массачусетского технологического института обнаружили, что как дрожжи, так и кишечная палочка могут расти в среде с атмосферой, состоящей исключительно из водорода - это очень далеко от земного азота и богатого кислородом воздуха, который люди и многие другие формы жизни процветают. Это означает, что жизнь может быть найдена в более широком диапазоне мест обитания инопланетян, чем мы ранее признавали.
Когда ученые представляют обитаемые инопланетные миры, они воображают, что в этих местах есть атмосфера, похожая на Землю, в которой преобладают азот или углекислый газ, подобные тем, которые существуют на Марсе и Венере. Однако в последнее время исследователи начали подозревать, что планеты с другими типами окружающей среды также могут поддерживать жизнь. В частности, некоторые ученые сосредоточились на богатой водородом атмосфере.
«Богатые водородом среды на Земле невероятно редки и малоизвестны», - сказала в электронном письме «Популярная наука» Сара Сигер, астрофизик и соавтор нового исследования.
На сегодняшний день астрономам еще предстоит отождествить какие-либо земные планеты в других частях вселенной с богатыми водородом атмосферами, вероятно, потому, что атмосферы, окружающие каменистые планеты, как правило, труднее обнаружить, чем атмосферы газовых гигантов. Но вполне вероятно, что эти каменистые негазообразные планеты с богатой водородом атмосферой существуют, и разрабатываются более совершенные телескопы, которые могут начать обнаруживать их в ближайшие несколько лет.
«Сегодня мы используем телескопы Hubble и наземные телескопы», - сказал Сигер. Но в будущем, по ее словам, ученые будут полагаться на более мощные инструменты, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба, который планируется запустить на орбиту в 2021 году.
С помощью этой новой технологии планеты с водородом, плавающим над их поверхностями, на самом деле будет легче найти, чем их более схожие с землей кузены - поскольку газообразный водород очень легкий, их атмосфера должна расширяться намного дальше в космос.
Подозревая, что миры с богатой водородом атмосферой ожидают своего открытия, Сигер и ее команда хотели показать, что жизнь в этих областях может процветать.
«Мы решили провести простой эксперимент, чтобы четко донести до астрономов, что жизнь может выжить и процветать в водородной среде», - сказала она.
Хотя сам по себе водород не является вредным для жизни, никто раньше никогда не выращивал микроорганизмы в 100-процентной атмосфере водорода. Для своего эксперимента Сигер и ее команда решили провести тестирование дрожжей и кишечной палочки - двух организмов, которые могут выжить без кислорода, но на первый взгляд не кажутся хорошо приспособленными к средам с высоким содержанием водорода.
Исследователи выращивали колонии дрожжей и кишечной палочки внутри бутылок, изолированных от окружающего воздуха. В дополнение к питательному бульону, которым питаются микробы, бутылки содержали ряд различных атмосфер, включая чистый водород, обычный воздух и другие смеси газов, которые могут существовать на других экзопланетах.
И дрожжи, и кишечная палочка были способны выживать и размножаться в 100-процентной атмосфере водорода, хотя и медленнее, чем в воздухе. Условия, которые Сигер и ее коллеги создали в лаборатории, не полностью имитируют то, что ученые ожидают найти на реальной планете: в ее атмосфере будет некоторое количество других газов, помимо водорода, и она может иметь гораздо более сильную гравитацию или отличаться от Земли. , Однако тот факт, что простые бактерии, а также относительно сложные микробы, такие как дрожжи, могли бы выжить в этих условиях, повышают вероятность того, что планеты, окутанные водородом, могут быть заселены какой-либо формой жизни.
Теперь, когда исследователи подозревают, что богатые водородом каменистые миры существуют и что на них могут процветать микроорганизмы, следующий шаг - найти способ идентифицировать инопланетную жизнь из далекой Земли. Одним из способов является поиск доказательств так называемых биосигнатурных газов. На Земле формы жизни, такие как растения и фотосинтезирующие бактерии, могут производить эти специфические газы. Теоретически, идентификация их на другой планете была бы хорошим признаком того, что жизнь существует там.
Во время эксперимента Сигера и ее коллег растущая кишечная палочка выбрасывала десятки различных газов, в том числе такие, как аммиак, которые ученые посчитали бы многообещающими признаками жизни, если их инструменты увидят их на далекой планете. Это означает, что будущие телескопы, возможно, смогут обнаружить вид жизни в атмосфере, наполненной водородом.
Теперь нам просто нужно найти эти странные миры.