Чи можуть форми життя, які нейтралізують кислоту, створити життєпридатні кишені в хмарах Венери?

Нове дослідження показує, що це теоретично можливо. Найближчим часом гіпотезу можна буде перевірити за допомогою запропонованих місій на Венеру.

Про це розповідають у Массачусетському технологічному інституті (MIT), передають OstanniPodii.com.

Важко уявити більш негостинний світ, ніж наш найближчий планетарний сусід. З атмосферою, насиченою вуглекислим газом, і поверхнею, достатньо гарячою, щоб розплавити свинець, Венера є випаленою та задушливою пусткою, де життя, яким ми його знаємо, не може вціліти. Хмари планети так само ворожі: вони покривають її краплями сірчаної кислоти, достатньо їдкої, щоб пропалити дірку в людській шкірі.

І все ж, нове дослідження підтверджує давню ідею про те, що якщо життя існує, то воно може знайти домівку в хмарах Венери. Автори дослідження з MIT, Університету Кардіффа та Кембридзького університету визначили хімічний шлях, за допомогою якого життя може нейтралізувати кислотне середовище Венери, створивши у хмарах самопідтримувальну життєпридатну кишеню.

В атмосфері Венери вчені вже давно спостерігають дивовижні аномалії — хімічні сигнатури, які важко пояснити, наприклад, невеликі концентрації кисню та несферичні частинки, на відміну від круглих крапель сірчаної кислоти. Можливо, найбільше дивує наявність аміаку — газу, який був попередньо виявлений у 1970-х роках, і який, на загальну думку, не повинен утворюватися у жодному з хімічних процесів, відомих на Венері.

У своєму новому дослідженні вчені змоделювали ряд хімічних процесів, щоб показати, що якщо аміак справді присутній, газ ініціює каскад хімічних реакцій, які нейтралізують навколишні краплі сірчаної кислоти, а також можуть пояснити більшість аномалій, що спостерігаються в хмарах Венери. Що стосується самого джерела аміаку, автори припускають, що найбільш правдоподібним поясненням є біологічне походження, а не небіологічне джерело, таке як блискавки або виверження вулканів.

Як вони пишуть у своєму дослідженні, хімічний склад дозволяє припустити, що “життя може створювати власне середовище на Венері”.

Цю захопливу нову гіпотезу можна перевірити, і дослідники пропонують список хімічних сигнатур для майбутніх місій для вимірювань в хмарах Венери, щоб підтвердити або спростувати їхню ідею.

«Жодне відоме нам життя не могло б вижити в краплях Венери», — каже співавторка дослідження Сара Сігер, професорка планетарних наук факультету наук про Землю, атмосфери та планети MIT. «Але річ у тому, що, можливо, там є якесь життя, яке змінює своє середовище так, щоб воно було життєпридатним».

До числа співавторів дослідження входять Януш Петковскі, Вільям Бейнс і Пол Риммер, які є співробітниками MIT, Університету Кардіффа та Кембридзького університету.

Підозра на життя

Фраза “життя на Венері” була популярною фразою минулого року, коли вчені, зокрема Сігер та її співавтори, повідомили про виявлення фосфіну в хмарах планети. На Землі фосфін – це газ, який виробляється в основному шляхом біологічних взаємодій. Відкриття фосфіну на Венері залишає простір для можливості життя. Однак відтоді відкриття широко оскаржується.

«Виявлення фосфіну в кінцевому підсумку стало неймовірно суперечливим», — каже Сігер. «Але фосфін став свого роду перепусткою, і наразі спостерігається відродження тих, хто вивчає Венеру».

Натхненний ідеєю більш пильного вивчення, Риммер почав прочісувати дані минулих місій до Венери. У цих даних він виявив аномалії або хімічні сигнатури в хмарах, які десятиліттями залишалися нез’ясованими. На додаток до присутності кисню та несферичних частинок, аномалії включали несподівані рівні водяної пари та діоксиду сірки.

Риммер припустив, що аномалії можна пояснити пилом. Він стверджував, що мінерали, винесені з поверхні Венери до хмар, можуть взаємодіяти з сірчаною кислотою, щоб викликати деякі, хоча й не всі, спостережувані аномалії. Він показав, що хімія підтверджується, але фізичні вимоги були нездійсненними: для створення спостережуваних аномалій у хмари повинна була піднятися величезна кількість пилу.

Сігер та її колеги поцікавилися, чи можна пояснити аномалії аміаком. У 1970-х роках газ був попередньо виявлений в хмарах планети зондами Venera 8 та Pioneer Venus. Наявність аміаку, або NH3, залишилася нерозгаданою таємницею.

«Аміак не повинен бути на Венері», — каже Сігер. «До нього приєднано водень, а навколо дуже мало водню. Будь-який газ, який не вписується у контекст навколишнього середовища, автоматично стає підозрілим у тому, що його виробляє життя».

Придатні для життя хмари

Якщо команда припустила, що джерелом аміаку є життя, чи може він пояснити інші аномалії в хмарах Венери? У пошуках відповіді дослідники змоделювали серію хімічних процесів.

Вони виявили, що якби життя виробляло аміак найефективнішим можливим способом, то пов’язані хімічні реакції природним чином виробляли б кисень. Опинившись у хмарах, аміак розчиняється в крапельках сірчаної кислоти, ефективно нейтралізуючи кислоту, щоб зробити краплі відносно придатними для життя. Введення аміаку в краплі перетворило б їх колишню круглу рідку форму в більш несферичну, схожу на соляну суспензію. Після розчинення аміаку в сірчаній кислоті реакція також призведе до розчинення будь-якого діоксиду сірки навколо.

Таким чином присутність аміаку справді могла б пояснити більшість основних аномалій, що спостерігаються в хмарах Венери. Дослідники також показують, що такі джерела, як блискавки, виверження вулканів і навіть удар метеорита, не можуть хімічно виробити кількість аміаку, необхідного для пояснення аномалій. Життя, однак, може.

Насправді, як зазначає команда, на Землі існують форми життя, особливо в нашому шлунку, які виробляють аміак, щоб нейтралізувати та зробити придатним для життя середовище з високою кислотністю.

«На Землі є дуже кислі середовища, де життя дійсно живе, але вони не схожі на середовище Венери — якщо тільки життя не нейтралізує деякі з цих крапель», — каже Сігер.

У найближчі кілька років вчені матимуть можливість перевірити наявність аміаку та ознак життя за допомогою місій Venus Life Finder — набору запропонованих приватних місій, головним дослідником яких є Сігер, які планують відправити космічні апарати до Венери, щоб виміряти її хмари на наявність аміаку та інших ознак життя.

«Венера має тривалі, незрозумілі атмосферні аномалії, які просто неймовірні», – каже Сігер. «Це залишає простір для можливості існування життя».

Частково це дослідження було підтримано Фондом Саймонса, Фондом “Зміни стаються” та ініціативою “Прорив”.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.