Молекула, отвечающая на Земле за деятельность анаэробных бактерий - фосфин - была обнаружена в атмосфере Венеры. Это предполагает существование микроскопических форм жизни в верхних слоях атмосферы планеты.
Это настоящий ажиотаж! Была обнаружена биосигнатура, свидетельствующая о существовании микроскопических форм жизни в определенных слоях атмосферы Венеры, которые относительно снисходительны для организмов, известных на Земле с точки зрения имеющихся температур и давлений. Команда астрономов из Манчестерского университета, Массачусетского технологического института и Университета Кардиффа действительно объявляет, что они идентифицировали спектральную сигнатуру очень конкретной молекулы в этих слоях с помощью Атакамского радиотелескопа (ALMA), телескопа Джеймса Клерка Максвелла (JCMT), расположенного на Гавайях. Рассматриваемая молекула далеко не такая сложная, как молекула ДНК или даже хлорофилла, открытие которой было инсценировано в Европе. В самом деле, это фосфин, молекула, содержащая всего четыре атома: один фосфор (P) и три атома водорода (H), следовательно, имеющая формулу PH3.
Разница в данных объясняется меньшей высотой нахождения Венеры-14, которая выполнила анализ грунта планеты, просверлив 30-миллиметровое отверстие и взяв примерно один кубический сантиметр материала. Эта почва оказалась подобной базальтовым породам на Земле, которые формировались в океанских горных цепях в результате подводной вулканической деятельности.
Фосфор необходим для жизни, какой мы ее знаем на Земле. Каждый нуклеотид ДНК состоит из фосфатной группы (или фосфорной кислоты), связанной с сахаром, дезоксирибозой, которая сама связана на азотистой основе. Таким образом, основа ДНК состоит из сахарно-фосфатной группы. Фосфор был обнаружен в составе кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. И это также предполагает, что именно бомбардировка комет и астероидов создала жизнь на ранней Земле.
Фосфин- биотическая и абиотическая молекула
На нашей голубой планете фосфин есть в атмосфере, и мы можем связать его существование с наблюдаемыми активными анаэробными бактериями. Известный экзобиолог Сара Сигер утверждала со своими коллегами, что присутствие фосфина в атмосфере земной планеты мог бы служить аргументом в пользу существования форм жизни, которые могли бы составить единственное правдоподобное объяснение присутствия молекул PH3 в определенных количествах. В другой статье, где она объяснила, что микроорганизмы были обнаружены в облаках на Земле, она вместе со своими коллегами разрабатывала модель отражения и жизненного цикла этих живых форм в атмосфера Венеры.
В атмосфере Юпитера тоже есть фосфин, и это уже давно никого не удивляет, поскольку его присутствие очень хорошо объясняется абиотическими процессами. Поэтому, как мы вскоре увидим, требуется осторожность, когда мы говорим о биосигнатурах. Поскольку это понятие не лишено проблем и требует осторожного обращения, трудно быть уверенным, что определенные молекулы могут быть произведены только в результате деятельности форм жизни.
На фото продемонстрирован посадочный модуль Венера-13, который высадился на поверхности Венеры. Место, в котором приземлился космический аппарат, находится на востоке области Венеры, под названием Фиби Реджио, что расположена в 7.5 градусах южной широты и 303 градусов восточной широт.
Но как могли микроорганизмы, даже экстремофилы, выжить в атмосфере Венеры?
Это ад с давлением на землю около 90 атмосфер и, прежде всего, с температурой около 450 ° C, не говоря уже об облаках, вызывающих сернокислотные дожди.
Конечно, мы знаем, что у некоторых из слоев верхней атмосферы Венеры более мягкие условия, а именно температура и давление, сопоставимые с таковыми в умеренной атмосфере на Земле. Там даже можно найти капли жидкой воды, и их достаточно, поэтому русские и американцы всерьез подумывали о создании там колоний с помощью воздушных шаров. Однако, если в этих слоях должны существовать температуры порядка 30 ° C, модели и измерения, касающиеся атмосферы Венеры, предполагают, что облака будут очень богаты серной кислотой - 90% против 5% для наземных сред, где еще выживают экстремофилы. Поэтому существование микроорганизмов на Венере неочевидно.
Другой вопрос, который можно задать - это происхождение этих форм жизни. Фактически, в течение некоторого времени предполагалось, что Венера не всегда была адом и что около миллиарда лет назад она была обитаемой. Таким образом, микроскопические формы жизни, которые, возможно, существуют в ее атмосфере сегодня, могут быть остатками первоначальных венерианских форм жизни. Мы также можем предположить, что это загрязнения, принесенные метеоритами, если подумаем о теории панспермии.
В любом случае, мы могли бы проверить эту теорию с помощью миссий к Венере, которые уже находятся в стадии разработки и которые могут, например, ввести дирижабль в атмосферу Венеры для проведения анализов.
Астрофизик Франк Селсис изучает планетные атмосферы и экзобиологию. Он дал некоторые комментарии ниже.
Маринер-10 сделал эту фотографию Венеры, пролетая мимо второй планеты от Солнца. Снимок был получен при помощи ультрафиолетового фильтра в системе формирования изображения станции, также была отредактирована глубина цвета, чтобы сделать облачную атмосферу Венеры видимой человеческому глазу.
Величайшее научное открытие в истории?
Вот несколько замечаний, которые кажутся мне важными после пресс-релизов, объявляющих о выделении возможного маркера жизни, который также часто называют биосигнатурой, на Венере, а именно наблюдение фосфина (PH3) в венерианской атмосфера:
Обнаружить один или несколько простых компонентов, таких как фосфин (PH3), метан (CH4), кислород (O2), озон (O3) в атмосфере планеты, или измерить их содержание - невозможно. Это должно рассматриваться как биоподпись сама по себе.
Давайте уточним: биосигнатура или биомаркер - это не то, что, возможно, связано с жизнью, это недвусмысленное «доказательство» того, что жизнь замешана.
Итак, объявить об обнаружении биосигнатуры на другой планете - значит объявить о величайшем научном открытии в истории. К сожалению, мы больше не учитываем такие объявления, в частности, в истории исследования Марса.
На самом деле присутствие этой молекулы подразумевает наличие жизни не потому, что жизнь может производить молекулу.
Утверждение, что свойство является производным от биологического процесса, в точности подразумевает понимание и демонстрацию его природы, а не выделение «аномалии», то есть наблюдение без объяснения причин. Например, если я вижу необычный свет в небе, у меня может не быть объяснения этому явлению, но для утверждения, что это инопланетный корабль, потребуются надежные данные, доказывающие, что это именно он.
Космический аппарат Венера-10, запущенный Советским союзом, получил это изображение на 65-й минуте исследования поверхности Венеры. Солнце находилось около зенита и освещение, при котором получен снимок, такое, как бывает в пасмурный летний день на Земле. Объект внизу фото Венеры – это части космического аппарата, захваченные объективом.
Поэтому мы должны быть осторожны с подобными новостями о венерианском фосфине.
Что бы значило «найти биосигнатуру», наблюдая за другой планетой?
Что у нас есть достаточно подробный набор информации о составе и физических условиях на этой планете, ее облучении звездой, ее вулканической дегазации и т. д. Однако это условие не выполнимо для Венеры, чьи атмосферные процессы и обмены между поверхностью и атмосферой все еще плохо изучены.
Этот набор свойств необъясним только с помощью физико-химических и геофизических процессов.
Мы выдвигаем гипотезу о том, что метаболизм может быть причиной наблюдаемой аномалии, и что эта гипотеза сопровождается набором наблюдательных тестов, то есть последствия, подразумеваемые гипотезой и проверяемые наблюдением.
Гипотеза остается верной перед лицом предложенных наблюдательных тестов и всех новых доступных наблюдений, но также и перед лицом альтернативных теорий до возможной стадии (достижимой или недостижимой?), когда сообщество сочтет эту биологическую гипотезу хорошо подтвержденной.