Атмосфера Венери виявляє можливі ознаки життя – знову кажуть вчені

Підпишіться на інформаційний бюлетень Wonder Theory від CNN. Досліджуйте всесвіт із новинами про захоплюючі відкриття, наукові досягнення тощо.

CNN
—

Чотири роки тому, Несподіване відкриття У хмарах Венери він зустрів газ, що свідчить про життя на Землі, – фосфін. Аргументзаробити Догани У наступних спостереженнях мені не вдалося зіставити їхні результати.

Тепер та сама команда, що стоїть за відкриттям, повернулася з іншими спостереженнями, які вони вперше представили 17 липня на засіданні Королівського астрономічного товариства в Галлі, Англія. Згодом ці спостереження ляжуть в основу одного чи кількох наукових досліджень, і ця робота вже почалася.

Дослідники кажуть, що ці дані містять переконливі докази присутності фосфіну в хмарах Венери, нашої найближчої планети. Іноді її називають планетою Земля. Злий близнюкЦя планета подібна до нашої за розміром, але має температуру на поверхні, здатну розплавити свинець, і хмари їдкої сірчаної кислоти.

У роботі використовувався новий приймач, встановлений на одному з інструментів, які використовувалися для спостережень, телескопі Джеймса Клерка Максвелла на Гаваях, що додало команді більше впевненості у своїх висновках. «Існує також багато тих самих даних», — сказав Дейв Клементс, викладач астрофізики в Імперському коледжі Лондона.

«Ми провели три кампанії моніторингу, і лише за одну кампанію ми отримали в 140 разів більше даних, які ми отримали під час початкового відкриття. Те, що ми отримали досі, свідчить про те, що ми знову знайшли фосфін», — сказав він.

Окрема група, в якій також брав участь Клементс, надала докази наявності іншого газу, аміаку.

«Це важливіше, ніж відкриття фосфіну, — додав він. — Ми ще далекі від того, щоб це сказати, але якщо на Венері є життя, яке виробляє фосфін, ми не маємо уявлення, чому воно буде його виробляти на Венері є життя «Вони виробляють аміак, тому ми маємо уявлення, чому вони хочуть дихати аміаком».

На Землі фосфін є токсичним неприємно пахучим газом, який утворюється в результаті розкладання органічної речовини або бактерій, тоді як аміак є різко пахучим газом, який зустрічається в навколишньому середовищі природним шляхом і також переважно виробляється бактеріями в кінці процесу розкладання. відходів рослинного і тваринного походження.

«Фосфін був виявлений в атмосфері Сатурна, але це не є несподіваним, тому що Сатурн — гігантська газова планета, — сказав Клементс. аміак, домінувати».

Однак скелясті планети, такі як Земля, Венера та Марс, мають атмосфери, в хімії яких домінує кисень, оскільки вони не мали достатньої маси, щоб зберегти водень, який вони мали, коли вони спочатку утворилися, і цей водень вийшов.

Тому виявлення цих газів на Венері є несподіваним. «Згідно з нормальними очікуваннями, їх там не повинно бути», — каже Клементс. «Коли ми опублікували результати фосфіну в 2020 році, це стало несподіванкою, що цілком зрозуміло».

Подальші дослідження поставили під сумнів результати, припустивши, що фосфін насправді був звичайним газом. діоксид сірки. Дані з інших інструментів, ніж ті, що використовуються командою Клементса, напр Космічний корабель Venus Express, Інфрачервоний телескоп NASA А тепер вимерла Софійська метеорологічна обсерваторія – Він також не зміг відтворити результати фосфіну.

Але Клементс сказав, що його нові дані, отримані від… Atacama Large Millimeter/submilimeter Array або ALMAМалоймовірно, що діоксид сірки є забруднювачем і що відсутність фосфіну в інших спостереженнях пов’язана з часом. «Виявилося, що всі наші спостереження, які виявили фосфін, були зроблені під час переходу атмосфери Венери від ночі до дня, а всі спостереження, які не виявили фосфіну, були зроблені під час переходу атмосфери від дня до ночі», він сказав.

Протягом дня ультрафіолетове випромінювання від Сонця може розщепити молекули у верхній атмосфері Венери. «Увесь фосфін запікається, тому ви його не бачите», — сказав Клементс, додавши, що єдиним винятком є ​​Стратосферна обсерваторія інфрачервоної астрономії, яка проводила спостереження вночі. Але подальший аналіз цих даних командою Клементса виявив слабкі сліди молекули, що підтверджує теорію.

Клементс також вказав на непов’язані між собою речі дослідження Від групи під керівництвом Ракеша Могула, професора хімії та біохімії Каліфорнійського технологічного інституту, Помона. Могул повторно проаналізував старі дані з програми NASA Великий зонд Pioneer Venusякий увійшов в атмосферу планети в 1978 році.

«Зображення показали присутність фосфіну в хмарах Венери на рівні часток на мільйон, що майже відповідає тому, що ми виявляли», — сказав Клементс. ”

Використовуючи дані великого зонда Pioneer Venus, команда під керівництвом Могула в 2021 році опублікувала «переконливі докази наявності фосфіну глибоко в шарі хмар (Венери)», підтвердив Могул в електронному листі. «Поки що наші аналізи залишаються незаперечними в науковій літературі. Це різко контрастує з телескопічними спостереженнями, які залишаються суперечливими», — сказав Могул, який не брав участі в дослідженнях команди Клементса.

Наявність аміаку на Венері була б ще більш дивним відкриттям. Джейн Грівз, професор астрономії Кардіффського університету у Великій Британії, представила результати на переговорах у Галлі, і вони ляжуть в основу окремої наукової статті, використовуючи дані телескопа Грін-Бенк у Західній Вірджинії.

Клементс сказав, що хмари Венери складаються з крапель, але вони не є краплями води. У ньому є вода, але також багато розчиненого діоксиду сірки, який перетворюється на висококонцентровану сірчану кислоту – сильно корозійну речовину, яка може бути смертельною для людини при сильному впливі. «Він настільки концентрований, що, наскільки нам відомо, він не буде сумісний з будь-яким відомим нам життям на Землі, включаючи екстремофілів, які люблять дуже кисле середовище», — сказав він, маючи на увазі організми, здатні виживати в екстремальних умовах навколишнього середовища. .

Однак аміак у цих краплях кислоти може діяти як буфер і знижувати кислотність до достатньо низького рівня, щоб деякі відомі земні бактерії могли вижити, додав Клементс.

«Захоплюючим є те, чи існує якесь мікробне життя, яке виробляє аміак, тому що це було б елегантним способом для нього регулювати власне середовище», — сказав Грівз на лекціях Королівського астрономічного товариства менш кислий і більш життєздатний, аж до “Деякі з найбільш екстремальних місць на Землі стають кислими – тому це не повне божевілля”.

Іншими словами, роль аміаку легше пояснити, ніж фосфіну. «Ми розуміємо, чому аміак може бути корисним для життя», — каже Клементс. мета, яку ми можемо зрозуміти».

Однак Грівз попередив, що присутність як фосфіну, так і аміаку не буде доказом мікробного життя на Венері, оскільки бракує занадто багато інформації про стан планети. «Є багато інших процесів, які можуть відбутися, і ми не маємо жодної правдивої бази, щоб сказати, чи можливий цей процес чи ні», – сказала вона, посилаючись на переконливі докази, які можуть вийти лише з прямих спостережень зсередини планети. атмосфера.

Один із способів зробити такі спостереження — переконати Європейське космічне агентство увімкнути деякі прилади на борту. Дослідник крижаних супутників Юпітера ——Зонд на шляху до системи Юпітера——коли він проходитиме поблизу Венери десь наступного року. Але кращі дані будуть надходити Да Вінчіорбітальний і атмосферний зонд, який NASA планує запустити на Венеру Початок 1930-х років.

З наукової точки зору, нові дані щодо фосфіну та аміаку цікаві, але заслуговують обережного оптимізму, сказав Хав’єр Мартін Торрес, професор планетарології з Університету Абердіна у Великобританії. Він вів дослідження опубліковано У 2021 році з’явилося дослідження, яке поставило під сумнів результати фосфіну та постулювало, що життя в хмарах Венери неможливе.

«Наша стаття підкреслює суворі та негостинні умови в атмосфері Венери», — сказав Мартін Торрес в електронному листі. що більше хімічних процесів… «Яким би складним це не було, вкрай важливо, щоб ми розглянули ці відкриття шляхом ретельного та всебічного наукового дослідження».

Він додав, що результати відкривають нові шляхи для досліджень, але необхідно ставитися до них із здоровою дозою скептицизму. Він сказав, що хоча відкриття фосфіну та аміаку в хмарах Венери є захоплюючим, це лише початок довгої подорожі, щоб розгадати таємниці атмосфери планети.

Доктор Кейт Батл, викладач кафедри фізики та астрономії Університетського коледжу Лондона, сказала, що нинішнє розуміння вченими хімії атмосфери Венери не може пояснити присутність фосфіну. «Важливо відзначити, що команда, яка займається вимірюваннями фосфіну, не стверджує, що знайшла життя на Венері, — сказав Патель в електронному листі. — Якщо фосфін дійсно присутній на Венері, це може вказувати на наявність життя або може бути вказують на наявність хімії». Атмосфера Венери, яку ми ще не розуміємо.

Пател додав, що відкриття аміаку було б захоплюючим, якщо б воно було підтверджене, тому що аміак і сірчана кислота не повинні мати можливість співіснувати без певного процесу — вулканічного, біологічного чи іншого, що ще не розглядалося — стимулює саме виробництво аміаку.

Ці два результати є лише попередніми та потребують незалежного підтвердження, але вони роблять майбутні місії на Венеру, такі як «Крижані супутники Юпітера» та «Да Вінчі», цікавими, підсумувала вона.

«Ці місії можуть дати відповіді на запитання, які виникли в результаті нещодавніх спостережень, і, безсумнівно, дадуть нам захоплююче нове уявлення про атмосферу нашого найближчого сусіда та його здатність містити життя», — сказав Патель.