Намерен ли е микробен живот на Венера?

Молекули = малки сфери, свързани с пръти - вмъкнати, с полумесец на заден план.

Илюстрацията на художника, изобразяваща новооткрити молекули нафосфинв атмосферата на Венера. На Земята и доколкото учените знаят, има само 2 начина за производство на фосфин: или изкуствено в лаборатории, или чрез живи микроби. Изображение чрез ESO/ M. Kornmesser/ L. Calçada/ NASA/ JPL-Caltech/Кралско астрономическо дружество/ Приписване: CC BY 4.0.


Тази статия случайно е попаднала в търсенията на Google, преди да бъде отменено ембаргото върху нея в понеделник. ForVM дълбоко се извинява за всяко объркване или разочарование, причинено от това нарушение.

Повечето от нас са запознати с този цитат отСър Артър Конан Дойл, който е създал герояШерлок Холмс:


След като премахнете невъзможното, всичко, което остава, колкото и невероятно да е, трябва да бъде истината.

Тези думи може да са подходящи тази седмица, тъй като учените обявяват невероятно откритие: предварителни доказателства за микробния живот в атмосферата на Венера.

Както космическите фенове знаят, Венера на повърхността си е пареща и негостоприемна, достатъчно гореща, за да разтопи оловото. Това е едно от последните места, където бихте очаквали да намерите някакъв вид живот. Но намеците за малки венериански микроби идват не от повърхността на планетата, а по-скоро от нейната атмосфера, където условията могат да бъдат разумно подобни на Земята.

Трябва да се отбележи, че това ново откритие все още не едоказателствоживот на Венера. Но изследователите правят убедителен случай.




Вълнуващите открития идват от учени от САЩ и Великобритания, от Масачузетския технологичен институт (MIT), университета в Кардиф, университета в Манчестър и други.Джейн Грийвсна университета в Кардиф ръководи проучването. Кралското астрономическо общество (RAS) проведе онлайн пресконференция за журналисти чрез Zoom миналата седмица, с трима от изследователите там, за да обсъдят резултатите. RAS също издаде aсъобщение за новините. Научните данни бяхапубликуванив престижния,рецензиранвестникПриродна астрономияднес, 14 септември 2020 г.

От както знаемотносно условията на планетата Венера, благодарение до голяма степен на посещението на космически сонди, Венера винаги е била смятана за една отпоневероятно места за поддържане на живота такъв, какъвто го познаваме. С изгарящите температури, които са достатъчно горещи, за да се стопи оловото и смазващото въздушно налягане на повърхността - да не говорим за големи количества сярна киселина в облаците си - Венера далеч не е приветлива.

Някои учени обаче предполагат, че животът може да е възможен по-високо в атмосферата, където температурите и налягането са подобни на Земята вумерена зона. Именно в тази зона учените са направили откритието.

Какво откриха изследователите?


Просто казано, те откриха газ в атмосферата на Венера, който не би трябвало да е там и който на Земята се счита за окончателенбиоподпис. Това е много миризлив газфосфин. Доколкото учените знаят, има само два начина за производство на фосфин, или изкуствено в лаборатория, или от определени видове микроби, които живеят в среда без кислород. Тъй като няма никакви извънземни лаборатории на Венера (за които знаем), това оставя микроби.

Изследователите са направили откриването с помощта наТелескоп Джеймс Клерк Максуелв Хаваите иДУШАтелескоп в Чили.

Изследователи от Масачузетския технологичен институт преди това са публикували проучвания, които показват, че ако някога фосфинът бъде открит на друга скалиста планета, това ще бъде сигурен знак за живот там. Ето защо това откритие е толкова провокативно.

Но преди да обявят това дразнещо доказателство, изследователите, разбира се, искаха да се опитат да изключат други обяснения. Те разгледаха и тестваха множество сценарии, при които този газ може да бъде произведенбезживот, но, както признават, те излязоха празни.Клара Соуза-Силвав MIT,чиято специалност в кариерата е изучаване на фосфин, каза в аизявление
:


Много е трудно да се докаже негатив. Сега астрономите ще измислят всички начини да оправдаят фосфина без живот и аз приветствам това. Моля, направете го, защото ние сме в края на възможностите си да покажем абиотични процеси, които могат да произвеждат фосфин.

Намирането на фосфин на Венера беше неочакван бонус! Откритието повдига много въпроси, като например как всеки организъм би могъл да оцелее. На Земята някои микроби могат да се справят с около 5% киселина в тяхната среда, но облаците на Венера са почти изцяло от киселина.

Цветни облаци на планетата в космоса.

Фалшив цветен изглед на Венера (за да разкрие подробности) от ЯпонияАкацукиорбитален апарат. Изображение чрез JAXA/ ISAS/ Екип на проекта Акацуки/Кралско астрономическо дружество/ Приписване: CC BY 4.0.

СъавторЯнуш Петковскидобавено:

Това означава или това е живот, или е някакъв физически или химичен процес, който не очакваме да се случи на скалисти планети.

Наистина преминахме през всички възможни пътища, които биха могли да произвеждат фосфин на скалиста планета. Ако това не е живот, тогава нашето разбиране за скалисти планети силно липсва.

Това е доста категорично изявление.

Грийвс каза:

Това беше експеримент, направен от чисто любопитство, наистина, възползвайки се от мощната технология на JCMT и мислейки за бъдещи инструменти. Мислех, че просто ще можем да изключим екстремни сценарии, като облаците са пълни с организми. Когато получихме първите намеци за фосфин в спектъра на Венера, това беше шок!

Изследователите обработват данните в продължение на шест месеца, преди да се убедят, че фосфинът наистина е там. СпоредАнита Ричардс, от Регионалния център на Великобритания ALMA и Университета в Манчестър:

За наше голямо облекчение, условията в ALMA бяха добри за последващи наблюдения, докато Венера беше под подходящ ъгъл спрямо Земята. Обработката на данните обаче беше сложна, тъй като ALMA обикновено не търси много фини ефекти в много ярки обекти като Венера.

Млада жена с къса тъмна коса на бял фон.

Джейн Грийвс от университета в Кардиф, която ръководи изследването на фосфина. Изображение чрезУниверситета в Кардиф.

Грийвс каза:

В крайна сметка открихме, че и двете обсерватории са видели едно и също нещо, слабо поглъщане при правилната дължина на вълната, за да бъде газ фосфин, където молекулите са осветени от по -топлите облаци отдолу.

Уилям Бейнсв MIT ръководи работата по опитите за оценка на други естествени начини за производство на фосфин на Венера. Някои идеи включват слънчева светлина, минерали, издухани нагоре от повърхността, вулкани или мълнии, но нито една от тях не може да направи достатъчно близо до нея. Тези видове източници биха могли да направят най -много една десетхилядна част от количеството фосфин, което телескопите са видели. Таканещопроизвежда много повече газ. Според Пол Римър от университета в Кеймбридж наземните организми трябва да работят само с около 10% от максималната си производителност, за да произвеждат количеството фосфин, открито на Венера.

На Земята фосфинът се произвежда от микроби, които не се нуждаят от кислород. Те абсорбират фосфатни минерали, добавят водород и в крайна сметка изхвърлят газ фосфин. Тъй като Венера на практика няма кислород в атмосферата, това е друго сходство, което предполага, че газът всъщност идва от микроби.

Тъй като Венера е твърде гореща на повърхността си за известни земни микроби, те трябва да са в нейната атмосфера. Има умерен район, между 48 и 60 километра (около 30 до 37 мили) над повърхността, където температурите варират от 30 до 200 градуса по Фаренхайт (приблизително 0 до 90 градуса по Целзий). Това е обитаемата зона на Венера и случайно е там, където е открит фосфинът. Както Петковски отбеляза:

Този фосфинов сигнал е перфектно позициониран там, където други предполагат, че зоната може да бъде обитаема.

Голям телескоп с хълмове и звездно небе зад него.

Телескопът на Джеймс Клерк Максуел в Хавай е първият, който открива фосфиновия подпис в атмосферата на Венера. Изображение чрез Will Montgomerie/ EAO/ JCMT/Кралско астрономическо дружество/ Приписване: CC BY 4.0.

Сега изследователите ще продължат с още наблюдения на телескопи, включително да търсят други газове, които биха могли да бъдат свързани с живота. Те също така искат да видят дали има дневни или сезонни вариации в сигнала, които предполагат активност, свързана с живота.Ема Бънс, президент на Кралското астрономическо дружество, се застъпва за мисии за връщане към Венера, казвайки:

Ключов въпрос в науката е дали животът съществува извън Земята, а откритието на професор Джейн Грийвс и нейния екип е ключова стъпка напред в това търсене. Особено се радвам да видя британските учени, които водят такъв важен пробив, нещо, което прави силен аргумент за космическа мисия за връщане към Венера.

Петковски каза:

По принцип можете да имате жизнен цикъл, който да поддържа живота в облаците постоянно. Течната среда на Венера не е вода, както е на Земята.

Учените също смятат, че преди няколко милиарда години Венера е била много по -обитаема и дори е имала океани, преди да настъпи избягалият парников ефект. Според Соуза-Силва:

Смята се, че отдавна Венера е имала океани и вероятно е била обитаема като Земята. Тъй като Венера стана по -малко гостоприемна, животът трябваше да се адаптира и те вече можеха да бъдат в този тесен плик от атмосферата, където все още могат да оцелеят. Това би могло да покаже, че дори планета в края на обитаемата зона може да има атмосфера с локална въздушна обитаема обвивка.

Дебели червеникави облаци върху тъмночервеникава скалиста повърхност.

Плътните облаци, които постоянно покриват повърхността на Венера, са силно кисели, но има регион, където температурите и налягането са доста подобни на Земята, което прави възможно съществуването на микроорганизми там. Изображение чрез ESA/Астрономия.

Диаграма с различно оцветени слоеве атмосфера, със стрелки и линии и текстови анотации.

Умерената зона в атмосферата на Венера, където температурите и налягането са по -обитаеми за живот. Изображение чрез Seager et al. (2020)/Астрономия.

Тази обитаема зона в облачните палуби може да бъде последното убежище за венерианските микроорганизми. Това е невероятна - макар и трудно да се повярва - мисъл, но ако учените са прави, това е едно от най -невероятните открития в историята. Колко удивително би било да знаем, че не само не сме сами, но и че през цялото това време сме имали съседи на най -близката планета до Земята? От Souva-Silva'sСтатия за 2019 г.вScientific Americanза фосфина:

Животът, какъвто го познаваме, вероятно е само един остров в огромния архипелаг от възможности за биология. Нашата галактика има огромно разнообразие от звезди и в орбита около тях има планети от всякакъв вид. Само на Земята са възникнали милиарди видове. Така че не е голям скок да се мисли, че самият живот може да възникне в голям набор от неочаквани форми, които изпълват атмосферата им със странни молекули като фосфин. Един ден може да открием фосфин в една от тези атмосфери. Това не биха били забавни места за нас; честно казано, може да ги намерим отвратителни. От друга страна, жителите на тези планети вероятно биха ни намерили и отвратителни (проблем за преодоляване на междупланетната дипломация).Независимо от това, ако открием фосфин на скалиста планета в обитаемата зона, където той няма фалшиви положителни резултати, ще сме намерили живот.

Там тя говори за намирането на фосфин в атмосферата на екзопланета, обикаляща около друга звезда. Но същият основен сценарий би бил приложим за други скалисти планети в нашата собствена Слънчева система. Въпреки адските си условия на повърхността, Венера се намира близо до ръба на обитаемата зона на нашето слънце, района около звезда, където температурите могат да позволят да съществува течна вода.

Миналия месец, друго проучванеобсъжданивАстрономиясписание и другаде, показа как микробите теоретично биха могли да съществуват в атмосферата на Венера, като намериха убежище вътре в капки сярна киселина, които също съдържат малко вода. Те ще преминават през различни слоеве на атмосферата, като никога не достигнат земята, и ще преживеят най -екстремните условия, като преминат във временно спящо състояние.

Малки овали, следващи кръгова пътека през няколко слоя, с линии, стрелки и текст.

Предложен жизнен цикъл за микробите в атмосферата на Венера. (1) Дехидратираните микроби оцеляват във вегетативно състояние в долния слой на мъглата на Венера. (2) Спорите се повдигат чрез възходящи течения в обитаемия облачен слой. (3) Веднъж капсулирани с течност, спорите стават метаболитно активни. (4) Тези микроби се разделят и капчиците растат чрез коагулация. (5) Капките стават достатъчно големи, за да потънат през атмосферата, където започват да се изпаряват поради по -високи температури, което кара микробите да се трансформират в спори, които плават в долния слой на мъглата. Изображение чрез Seager et al. (2020)/Астрономия.

Въпреки че откритието е изненадващо, учените спекулират от години, че в атмосферата на Венера може да съществува микробен живот. Може дори да обясни, както постулират някои учени,необичайни тъмни ивицикоито по някакъв начин поглъщат ултравиолетовата светлина, наречена „неизвестни абсорбатори. ” Установено е, че тези петна са съставени от малки - но все още неизвестни - частици с размерите на бактериите на Земята.

Дори Карл Сейгънпредполага, че животът може да бъде възможенв атмосферата на Венера. Но поради киселинните облаци, всеки микробен живот вероятно ще бъде доста различен от този на Земята. Други учени, включителноДейвид Гринспун, вече са писали за възможността за живот във облаците на Венера. Някои от най -добрите статии са наЕос,Списание „Астробиология“,Space.comиНебе и телескоп. Гринспун също говори за товаТелевизия Magellanи заПробив Обсъдете. Сега изглежда, че може би просто са били прави през цялото време.

Отново, това все още не е съвсем доказателство за живот на Венера, но е дразнещо близо. Ще бъдемногоинтересно е да се види какво показват бъдещите последващи наблюдения.

В крайна сметка: Има ли микробен живот в атмосферата на най -близкия съсед на Земята, Венера? Международен екип от астрономи е открил предварителни, но силно убедителни доказателства.

Източник: Газ фосфин в облачните палуби на Венера

През Масачузетския технологичен институт

Чрез университета в Манчестър

Чрез Кралското астрономическо дружество