Недавнее заявление команды астрономов о возможном обнаружении признаков жизни на Венере потрясло научное общество и заставило по-новому взглянуть на соседа Земли по Солнечной системе. В новом материале на канале Cool Worlds ведущий вместе с директором Центра астробиологии Колумбийского университета доктором Калебом Шарфом подробно разбирают суть этого сенсационного открытия. В центре внимания исследователей оказалась невзрачная, но крайне важная молекула фосфина, обнаруженная в венерианской атмосфере.
🌋 Адский мир с комфортными облаками 0:00
Венера долгое время оставалась в тени Марса, когда речь заходила о поисках внеземной жизни. Специфика условий на ее поверхности общеизвестна: температура там достигает палящих 460 градусов Цельсия, что способно расплавить свинец, а атмосферное давление сопоставимо с давлением на глубине одного километра под земным океаном. Советские спускаемые аппараты, совершавшие посадки на планету, могли проработать в таких условиях всего пару часов.
Однако на высоте 50 километров над поверхностью Венеры ситуация кардинально меняется: давление падает, а температура становится вполне комфортной — от 30 до 80 градусов Цельсия.
Автор видео проводит аналогию с Землей, где в облаках также существует микробная жизнь. До 2 миллионов тонн бактерий, грибковых спор и микроводорослей поднимаются в земную атмосферу воздушными потоками. Для удержания в более плотной атмосфере Венеры гипотетическим микроорганизмам потребовалась бы определенная плавучесть, что вполне реализуемо.
Главная же сложность заключается в составе венерианских облаков, которые состоят преимущественно из углекислого газа и высокотоксичной серной кислоты. Земные организмы мгновенно погибли бы в такой среде, однако на Земле существуют экстремофилы — ацидофилы, процветающие в кислотных условиях благодаря миллиардам лет эволюции.
⏳ Древний океан Венеры и глобальная катастрофа 3:06
Жизнь в облаках Венеры могла зародиться на ее поверхности в далеком прошлом, когда планета была пригодна для жизни, а затем адаптироваться и подняться выше. Согласно недавнему компьютерному моделированию, проведенному Майклом Вэем и Энтони Дунджелино, Венера могла сохранять жидкую воду на протяжении около 3 миллиардов лет. Планета стала непригодной для жизни относительно недавно — всего 750 миллионов лет назад.
Исследователи связывают этот период с событием глобального обновления поверхности, вызванным катастрофическим вулканизмом. Автор видео иронично замечает, что на этом фоне гибель Помпей выглядит как безобидный бенгальский огонь.
Причины этой катастрофы до конца не ясны. Ведущий канала Cool Worlds предполагает, что, в отличие от Земли, Венера не имеет тектоники плит. Из-за этого внутреннее тепло планеты накапливалось, пока не достигло критической точки, буквально разорвавшей всю венерианскую кору. Тем не менее, за 3 миллиарда лет стабильных условий гипотетическая жизнь вполне могла развиться и переместиться в облачный слой.
🔭 Сигнал из космоса: как разглядеть фосфин с Земли 4:36
[Image of phosphine molecule structure]
Новое исследование, проведенное группой ученых под руководством Джейн Гривз, ставит вопрос: как обнаружить жизнь на другой планете без отправки туда космического аппарата? Астрономы использовали два наземных телескопа — ALMA и JCMT, работающих в субмиллиметровом диапазоне длин волн. В атмосфере Венеры была зафиксирована линия поглощения, указывающая на присутствие молекулы фосфина (PH3).
Говоря о статистической значимости открытия, авторы заявляют об уровне достоверности в 15 сигма. Для сравнения:
- Открытие знаменитого бозона Хиггса было объявлено при уровне достоверности всего в 5 сигма.
- Многие прошлые громкие заявления имели уровень всего 2–3 сигма, и половина из них позже не подтвердилась.
Однако автор видео призывает к осторожности, вспоминая эксперимент OPERA 2011 года. Тогда ученые заявили об обнаружении нейтрино, движущихся быстрее света, с достоверностью 6,2 сигма, что позже оказалось банальной систематической ошибкой анализа. До тех пор, пока результат по Венере не будет независимо подтвержден, радоваться рано.
🧬 Биосигнатура или неизвестная химия? 6:36
Почему обнаружение фосфина связывают с жизнью? В прошлом году некоторые авторы открытия опубликовали статью, в которой аргументировали, что фосфин является ранее не идентифицированной биосигнатурой. Классическим примером биосигнатуры служит кислород на Земле, который постоянно восполняется за счет фотосинтеза. На Земле фосфин ассоциируется с анаэробными (бескислородными) экосистемами, хотя точный метаболический путь его выработки бактериями до сих пор неизвестен.
Тем не менее, обнаружение фосфина не означает прямого доказательства жизни. Фосфин может образовываться в ходе геохимических или фотохимических процессов, когда свет взаимодействует с химикатами. Авторы работы утверждают, что ни один из известных небиологических химических путей не способен производить фосфин в таких масштабах. Однако химические процессы невероятно сложны, и всегда остается вероятность столкнуться с «неизвестным неизвестным».
Ученые в своей статье прямо подчеркивают:
«Даже в случае подтверждения, мы хотим отметить, что обнаружение фосфина не является надежным доказательством наличия жизни, а свидетельствует лишь об аномальной и необъяснимой химии».
🗣️ Мнение эксперта: Калеб Шарф о венерианских загадках 8:36
Чтобы глубже разобраться в ситуации, ведущий канала Cool Worlds связался со своим коллегой из Колумбийского университета — доктором Калебом Шарфом.
Калеб Шарф признался, что испытывает осторожный оптимизм и крайнюю заинтригованность, однако для окончательных выводов научному сообществу предстоит пройти долгий путь. По мнению эксперта, первоочередными шагами должны стать:
- Независимое подтверждение данных и новые измерения другими научными группами.
- Полное понимание химических процессов, происходящих в верхних слоях атмосферы Венеры.
По словам Шарфа, химия на поверхности капель в облачных конденсатах Венеры под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца может быть невероятно сложной. Фотохимия на границе раздела сред (капель и газа) преподносит множество сюрпризов, и ученым придется доказать, что фосфин не мог возникнуть в ходе таких реакций. Кроме того, механизмы выработки фосфина биологическим путем на самой Земле остаются малоизученными.
Еще одной важной проблемой является концентрация фосфина, которая составляет около 20 частей на миллиард (ppb). Шарф указывает на необходимость рассчитать:
- Какое количество биомассы должно жить в облаках Венеры, чтобы поддерживать такую концентрацию.
- Какие исходные соединения фосфора должны потреблять эти организмы.
Если окажется, что для производства такого объема фосфина требуется колоссальное количество жизни, это станет серьезным аргументом против биологической гипотезы и укажет на то, что ученые упускают какой-то более тривиальный химический процесс.
🚀 В поисках истины: от телескопов к космическим миссиям 12:32
На вопрос ведущего о том, что потребуется для окончательного доказательства, Калеб Шарф ответил однозначно — необходимо отправить космическую миссию для сбора образцов прямо из облаков Венеры. Дистанционное зондирование всегда оставляет место для сомнений и заставляет ученых лишь взвешивать вероятности различных гипотез.
По мнению Шарфа, идея отправки миссий со спускаемыми аэростатами, которые могли бы зачерпнуть образцы облаков и изучить их на месте или доставить обратно на орбиту и затем на Землю, выглядит крайне многообещающе. Это может оказаться даже проще и эффективнее, чем дебатировать десятилетиями над теоретическими химическими моделями.
Ведущий канала Cool Worlds напоминает о необходимости сохранять осторожность, проводя историческую параллель с 1996 годом. Тогда президент США Билл Клинтон на лужайке Белого дома торжественно объявил об открытии следов жизни в марсианском метеорите, однако впоследствии это заявление было полностью отвергнуто научным сообществом.
Если же в будущем существование жизни на Венере подтвердится, человечеству предстоит ответить на фундаментальный вопрос: возникла ли эта жизнь независимо, или Земля и Венера обменялись биологическим материалом через метеориты в рамках гипотезы панспермии? По мнению автора видео, обнаружение второго независимого очага жизни в нашей собственной Солнечной системе полностью изменит наши представления о Вселенной, доказав, что космос буквально кишит жизнью.
