Ученые пытаются понять, как могла появиться жизнь на Венере
Недавно мы рассказывали об удивительном открытии – ученые обнаружили в атмосфере Венеры химические вещества, которые могут указывать на существование жизни в атмосфере второй планеты от Солнца. Теперь у их коллег появились некоторые предположения о том, откуда могли взяться эти теоретически существующие инопланетяне. В статье, опубликованной в The Conversation, исследователи из университета Нового Южного Уэльса предположили, что жизнь на Венере могла возникнуть давным давно, когда планета еще не была тем адским местом, что мы знаем сегодня. Более того, обнаружение фосфина в венерианских облаках действительно потрясающая новость, так как в настоящее время ученые не знают как создать этот газ без участия жизни в уравнении.
Адская планета
Поверхность второй планеты от Солнца, названной в честь древнеримской богини любви и красоты, представляет собой безжизненное место, на котором если и была жизнь, то очень и очень давно. Условия на Венере сегодня, начиная от температуры и заканчивая ядовитыми облаками, из которых на поверхность проливается серная кислота, не выглядят пригодными для любой из известных нам форм жизни. Значительная часть поверхности Венеры (90%) покрыта застывшей базальтовой лавой. На планете встречаются возвышенности, сравнимые по размеру с земными материками, а также горы и десятки тысяч вулканов.
Третий по яркости объект ночного неба (за исключением Луны) привлек внимание выдающегося российского ученого Михаила Ломоносова. Именно он, внимательно наблюдая за Венерой, пришел к выводу о том, что на планете есть атмосфера. Позже, уже в 1932 году с помощью методов спектрального анализа состава атмосферы, в ней были обнаружены полосы углекислого газа. Проводились и наземные измерения температуры облачного покрова, однако к началу шестидесятых годов считалось, что в атмосфере Венеры преобладают азот (3,5 %) и углекислый газ (96,5%) и, что там всегда темно, жарко, пыльно и ветрено.
14 сентября 2020 года в журнале Nature Astronomy вышло исследование ученых из Кардиффского университета с результатами наблюдений газовой оболочки Венеры. Обнаруженный в атмосфере планеты газ фосфин – вещество, указывающее на возможность существования жизни в атмосфере этой горячей планеты.
Дело в том, что на Земле фосфин образуется в результате жизнедеятельности организмов, способных выживать в самых экстремальных условиях. Подробнее о научном открытии, привлекшим внимание мировой общественности читайте в увлекательной статье моего коллеги Рамиса Ганиева. Но как представить себе жизнь, зародившуюся в венерианских облаках?
Предположение о том, что в прошлом на Венере могла существовать жизнь не ново. Однако сегодня исследователи ссылаются на модели, согласно которым жизнь на второй планете от Солнца (если она и правда когда-то там зародилась), скорее всего, была очень похожа на знакомую нам земную жизнь. Авторы статьи в британской The Conversation утверждают, что в прошлом Венера напоминала Землю, правда, с более мягким климатом и жидкой водой на поверхности.
Если верить этой гипотезе, то венерианская жизнь, возможно, возникла в более мягкую эпоху и нашла способ адаптироваться к более суровой реальности. Более того, если она и правда существует, то у человечества могут быть с ней родственные связи. Но что, если наличие фосфина в атмосфере Венеры не означает наличие жизни?
Венерианские облака
Необходимо отметить, что газообразный фосфин в венерианских облаках был обнаружен в малых концентрациях (20 ppb (частей на миллиард)), что делает гипотезу о жизни на Венере менее правдоподобной. В 2013 году вышло исследование, согласно которому большая часть охоты на инопланетян, вероятно, будет заключаться в изучении атмосфер далеких планет, так как изучая атмосферу можно сделать вывод о том, есть ли на планете жизнь или нет.
Например, если бы кто-то смотрел на Землю с расстояния в несколько световых лет, то увидел бы, что концентрация кислорода в земной атмосфере на десять порядков выше, чем должна быть для химического баланса. Это нарушение равновесия происходит из-за того, что жизнь на земле создает кислород и добавляет его в атмосферу. Мы не знаем ни одного другого абиотического процесса, который мог бы объяснить такую степень нарушения равновесия.
Другим сигналом является присутствие газа, не имеющего другого известного источника, кроме жизни. Вот тут-то и вступает в игру фосфин. И хотя мы не знаем точно, что такое инопланетный организм, мы знаем, что некоторые химические и физические процессы универсальны. Основываясь на полученных ранее данных, 16 сентября 2020 было опубликовано новое исследование Мансави Лингама и Абрахама Леба, которое применило математическме модели к недавнему открытию фосфина на Венере.
Мы обнаружили, что типичные плотности биомассы, предсказанные нашей простой моделью, на несколько порядков ниже средней плотности биомассы воздушной биосферы Земли.
Говоря простыми словами, чтобы создать уровень фосфина, обнаруженный в облаках Венеры, потребовалось бы гораздо меньше жизни, чем присутствует сегодня в облаках нашей собственной планеты. Авторы нового исследования предполагают, что небольшое количество возможной жизни испускает сигнал, который мы можем видеть с Земли, давая нам знать, что жизнь в облаках Венеры есть. Но какой тип жизни может создать фосфин?
Фосфин в облаках Венеры
Еще в 1967 году выдающийся астроном и популяризатор науки Карл Саган и биофизик Гарольд Моротвиц размышляли о жизни в облаках Венеры. В течение первых нескольких миллиардов лет своей истории Венера, возможно, была более приспособлена к жизни только лишь для того, чтобы стать Венерой, какой мы ее знаем (то есть последний миллиард лет). Не исключено, что жизнь не только успела эволюционировать на поверхности этой горячей планеты, но и, возможно, эмигрировать в облака.
Окутанная облаками и сверхплотной атмосферой, температура на поверхности Венеры достигает 460 градусов по Цельсию – а это достаточно горячо, чтобы расплавить свинец. Кстати, «холодные» дни на Венере означают свинцовый мороз. Но облака – это совсем другая история. В облаках в 50 км над поверхностью Венеры температура падает примерно до 5°C, где могут образовываться капли воды. Саган считал, что «нетрудно представить себе биологию коренных народов» в этом слое облаков. Саган и Моровиц представляли себе живые «плавающие пузыри» диаметром около 4 см, внутри которых находится пузырь водорода (чтобы оставаться в воздухе). Примечательно, что современные исследования показывают, что микробная жизнь может быть лучше приспособлена к венерианским облакам.
Так, работа доктора Сары Сигер предсказывает существование микробов внутри капель в слоях облаков, потому что «потребность в жидкой среде является одним из общих атрибутов всей жизни, независимо от ее биохимического состава. Проблема заключается в том, что как только капли становятся достаточно большими, они осаждаются на более низких высотах, падая в разрушительные температуры. Таким образом, жизненный цикл этих микробов будет варьироваться между состоянием «маленьких, высушенных спор и более крупных, метаболически активных, обитающих в каплях клеток.»
Итак, предположим, что микробы живут в богатой питательными веществами капле воды. Вода конденсируется, но по мере того, как она выпадает в осадок и испаряется в нижних слоях облаков, микробы высыхают. В таком состоянии их поднимают ветра, которые затем возвращают микробов на более высокие точки, где они регидрируют себя в новом доме капель воды. И в течение метаболически активного времени внутри капли микробы потенциально создают… фосфин. Так что жизнь на Венере, возможно, есть. Но может и нет. А что вы думаете по этому поводу? Ответ будем ждать здесь!
