Открытие возможных признаков жизни в облаках Венеры вызвало широкую полемику. Теперь ученые говорят, что у них есть больше доказательств

Подпишитесь на информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом..

Си-Эн-Эн
—

Четыре года назад, Неожиданное открытие В облаках Венеры он встретил газ, указывающий на жизнь на Земле, — фосфин. Аргументзарабатывать Выговоры В последующих наблюдениях мне не удалось сравниться с их результатами.

Теперь та же команда, стоящая за открытием, вернулась с другими наблюдениями, которые они впервые представили 17 июля на собрании Королевского астрономического общества в Халле, Англия. Со временем эти наблюдения лягут в основу одного или нескольких научных исследований, и эта работа уже началась.

Исследователи говорят, что данные содержат более убедительные доказательства присутствия фосфина в облаках Венеры, нашей ближайшей планеты. Иногда ее называют планетой Земля. Злой близнецЭта планета по размеру похожа на нашу, но имеет температуру поверхности, способную плавить свинец, и облака едкой серной кислоты.

В работе использовался новый приемник, установленный на одном из инструментов, использованных для наблюдений, телескопе Джеймса Клерка Максвелла на Гавайях, что придало команде больше уверенности в своих выводах. «Таких данных также много», — сказал Дэйв Клементс, преподаватель астрофизики Имперского колледжа Лондона.

«Мы провели три кампании по мониторингу, и всего за одну кампанию мы получили в 140 раз больше данных, чем мы получили при первоначальном открытии. То, что мы получили на данный момент, указывает на то, что мы снова открыли фосфин», — сказал он.

Отдельная группа, в которой также участвовал Клементс, предоставила доказательства присутствия еще одного газа — аммиака.

«Это важнее, чем открытие фосфина», — добавил он. «Мы еще далеки от того, чтобы сказать это, но если на Венере существует жизнь, которая производит фосфин, мы понятия не имеем, почему она будет его производить. на Венере есть жизнь «Они производят аммиак, поэтому мы догадываемся, почему они хотят дышать аммиаком».

На Земле фосфин — это токсичный газ с неприятным запахом, образующийся в результате разложения органических веществ или бактерий, а аммиак — это газ с резким запахом, который естественным образом встречается в окружающей среде и также в основном вырабатывается бактериями в конце процесса разложения. растительных и животных отходов.

«Фосфин был обнаружен в атмосфере Сатурна, но это не является неожиданным, поскольку Сатурн — гигантская газовая планета», — сказал Клементс. «В его атмосфере содержится огромное количество водорода, поэтому любые соединения на основе водорода, такие как фосфин или аммиак. , доминируй там».

Однако на каменистых планетах, таких как Земля, Венера и Марс, есть атмосфера, в которой в химии преобладает кислород, потому что у них не было достаточно массы, чтобы поддерживать водород, который у них был при первоначальном формировании, и этот водород улетучился.

Так что обнаружение этих газов на Венере является неожиданным. «По всем обычным ожиданиям, их там не должно быть», — говорит Клементс. «Фосфин и аммиак были предложены в качестве биомаркеров, в том числе на экзопланетах, поэтому их обнаружение в атмосфере Венеры также интересно. «Когда мы опубликовали результаты по фосфину в 2020 году, это стало неожиданностью, и это вполне понятно».

Последующие исследования поставили под сомнение эти результаты, указав, что фосфин на самом деле был обычным газом. диоксид серы. Данные из инструментов, отличных от тех, которые используются командой Клементса, например Космический корабль Венера-Экспресс, Инфракрасный телескоп НАСА И теперь вымерли Софийская метеорологическая обсерватория — Ему также не удалось повторить результаты с фосфином.

Но Клементс сказал, что его новые данные, полученные от… Большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка Атакамы, или ALMAМаловероятно, что диоксид серы является загрязнителем и что отсутствие фосфина в других наблюдениях обусловлено временем. «Оказывается, все наши наблюдения, обнаружившие фосфин, были сделаны во время перехода атмосферы Венеры от ночи к дню, а все наблюдения, в которых фосфин не был обнаружен, были сделаны во время перехода атмосферы от дня к ночи», он сказал.

В течение дня ультрафиолетовое излучение Солнца может разрушать молекулы в верхних слоях атмосферы Венеры. «Весь фосфин запекается, поэтому вы его не видите», — сказал Клементс, добавив, что единственным исключением является Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии, которая проводила наблюдения в ночное время. Но дальнейший анализ этих данных командой Клементса выявил слабые следы молекулы, что подтвердило теорию.

Клементс также указал на несвязанные вопросы. исследовать От группы под руководством Ракеша Могула, профессора химии и биохимии Калифорнийского технологического института в Помоне. Могул повторно проанализировал старые данные программы НАСА Большой зонд «Пионер Венеры»вошедший в атмосферу планеты в 1978 году.

«Изображения показали присутствие фосфина внутри облаков Венеры на уровне частей на миллион, что в значительной степени соответствует тому, что мы обнаружили», — сказал Клементс. «Так что он начинает собираться воедино, но мы до сих пор не знаем, что он производит».

Используя данные большого зонда «Пионер Венеры», команда под руководством Могула в 2021 году опубликовала «убедительные доказательства присутствия фосфина глубоко в облачном слое (Венеры)», подтвердил Могул в электронном письме. «Пока наш анализ остается неоспоримым в научной литературе. Это резко контрастирует с телескопическими наблюдениями, которые остаются противоречивыми», — сказал Могул, который не принимал участия в исследованиях команды Клементса.

Присутствие аммиака на Венере было бы еще более удивительным открытием. Джейн Гривз, профессор астрономии Кардиффского университета в Великобритании, представила результаты на переговорах в Халле и ляжет в основу отдельной научной статьи, используя данные телескопа Грин-Бэнк в Западной Вирджинии.

Клементс сказал, что облака Венеры состоят из капель, но это не капли воды. В нем есть вода, а также много растворенного диоксида серы, который превращается в высококонцентрированную серную кислоту – высококоррозионное вещество, которое при сильном воздействии может быть смертельным для человека. «Он настолько сконцентрирован, что, насколько нам известно, он несовместим ни с одной известной нам жизнью на Земле, включая экстремофилов, которым нравится очень кислая среда», — сказал он, имея в виду организмы, способные выживать в экстремальных условиях окружающей среды. .

Однако аммиак внутри этих капель кислоты может действовать как буфер и снижать кислотность до достаточно низкого уровня, чтобы некоторые известные наземные бактерии могли выжить, добавил Клементс.

«Самый интересный вопрос заключается в том, существует ли какая-то микробная жизнь, производящая аммиак, потому что это было бы для нее элегантным способом регулировать свою собственную среду», — сказал Гривз на лекциях Королевского астрономического общества. «Это изменит окружающую среду. менее кислые и более жизнеспособные, вплоть до того, что «некоторые из самых экстремальных мест на Земле становятся кислыми – так что это не совсем безумие».

Другими словами, роль аммиака объяснить легче, чем фосфина. «Мы понимаем, почему аммиак может быть полезен для жизни», — говорит Клементс. «Мы не понимаем, как производится аммиак, так же, как мы не понимаем, как производится фосфин, но если там есть аммиак, он будет иметь функциональное значение. цель, которую мы можем понять».

Однако Гривз предупредил, что присутствие фосфина и аммиака не будет свидетельством существования микробной жизни на Венере, поскольку о состоянии планеты недостает слишком много информации. «Есть много других процессов, которые могут произойти, и у нас нет никаких оснований утверждать, возможен ли этот процесс или нет», — сказала она, имея в виду убедительные доказательства, которые могут быть получены только в результате прямых наблюдений изнутри планеты. атмосфера.

Один из способов провести такие наблюдения — убедить Европейское космическое агентство включить некоторые из приборов на борту. Исследователь ледяных спутников Юпитера —— Зонд находится на пути к системе Юпитера — — когда он пройдет мимо Венеры где-то в следующем году. Но более точные данные будут получены от Да Винчиорбитальный и атмосферный зонд, который НАСА планирует запустить к Венере в Начало 1930-х годов.

С научной точки зрения новые данные о фосфине и аммиаке интересны, но заслуживают осторожного оптимизма, сказал Хавьер Мартин Торрес, профессор планетологии в Абердинском университете в Великобритании. Он руководил исследованием опубликовано В 2021 году появилось исследование, которое поставило под сомнение результаты по фосфину и постулировало, что жизнь в облаках Венеры невозможна.

«Наша статья подчеркивает суровые и негостеприимные условия в атмосфере Венеры», — сказал Мартин Торрес в электронном письме. «Открытие аммиака, который может нейтрализовать облака серной кислоты, и фосфина, потенциального биологического признака, бросает вызов нашему пониманию и предполагает. что больше химических процессов… «Как бы сложно это ни было, крайне важно, чтобы мы рассмотрели эти результаты посредством тщательного и всестороннего научного исследования».

Он добавил, что результаты открывают новые возможности для исследований, но относиться к ним необходимо со здоровой дозой скептицизма. Он сказал, что, хотя открытие фосфина и аммиака в облаках Венеры является захватывающим, это только начало более долгого пути к разгадке тайн атмосферы планеты.

Доктор Кейт Баттл, преподаватель кафедры физики и астрономии Университетского колледжа Лондона, сказала, что нынешнее понимание учёными химии атмосферы Венеры не может объяснить присутствие фосфина. «Важно отметить, что команда, проводившая измерения фосфина, не утверждает, что нашла жизнь на Венере», — сказал Патель в электронном письме. «Если фосфин действительно присутствует на Венере, это может указывать на наличие жизни, а может и на это. указывают на присутствие химии». Атмосфера Венеры, которую мы еще не понимаем.

Патель добавил, что открытие аммиака будет захватывающим, если оно подтвердится, потому что аммиак и серная кислота не смогут сосуществовать без какого-либо процесса – будь то вулканического, биологического или чего-то еще не рассмотренного – стимулирующего само производство аммиака.

Эти два результата являются лишь предварительными и требуют независимого подтверждения, но они делают интересными предстоящие миссии на Венеру, такие как «Исследователь ледяных лун Юпитера» и «Да Винчи», заключила она.

«Эти миссии могут дать ответы на вопросы, поднятые недавними наблюдениями, и, безусловно, дадут нам захватывающее новое представление об атмосфере нашего ближайшего соседа и его способности поддерживать жизнь», — сказал Патель.