Жизнь на Венере — новые гипотезы

Исследователи их США, Великобритании и Японии под руководством Джейн Гривз (Jane Greaves) из Школы физики и астрономии Кардиффского университета в Уэльсе проанализировали спектральные данные, полученные инфракрасным телескопом Джеймса Кларка Максвелла на Гавайах и комплексом радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама в 2017 и 2019 годах соответственно, и обнаружили в верхнем облачном слое Венеры на высоте около 53–62 километров над поверхностью однозначные признаки фосфина — газа, который в земных условиях имеет исключительно биогенное происхождение, пишет РИА Новости.

Фосфин, или фосфористый водород (РН₃) на Земле производят анаэробные бактерии, которые могут жить и получать энергию при полном отсутствии кислорода. Любое другое происхождение фосфина в настоящее время неизвестно. Поэтому в 2019 году астробиологи признали фосфористый водород потенциальным биомаркером, наряду с кислородом и метаном, потенциально указывающим на наличие жизни.

Правда, не всегда. Например, фосфин присутствует в атмосферах газовых гигантов — Юпитера и Сатурна, но там его природа совсем другая: газ образуется в нижних слоях, где среда восстановительная, а давления огромные, а затем, в результат атмосферной конвекции доставляется в верхние слои, где его уже фиксируют спектрометры.

А химическая среда в облаках Венеры — экстремально кислая. И в ней фосфор может присутствовать только в окисленной форме, а фосфин разрушается очень быстро. Так же — и на поверхность каменистых планет, таких как Земля, Марс и Венера, кора которых сложена в основном кислыми породами.

Для того, чтобы его спектральные линии устойчиво присутствовали в наблюдениях, на поверхности планеты или в атмосфере должны действовать процессы, постоянно генерирующие этот газ в количествах, достаточных для обнаружения.

Приборы показали содержания фосфина в облаках Венеры около 20 частей на миллиард. По оценкам ученых, для поддержания такого уровня продуктивность самой системы должна составлять 10⁶-10⁷ молекул на сантиметр в секунду. Для сравнения, темпы производства фосфина земными сообществами анаэробных бактерий примерно на порядок выше — 10⁷-10⁸ молекул на сантиметр в секунду.

Для самих бактерий жизнь в экстремально кислой среде — не проблема. Например, Helicobacter pylori прекрасно себя чувствуют в желудке человека, клетки которого продуцируют соляную кислоту, а в кислых вулканических источниках на Земле найдены бактерии Thiobacillus ferrooxidans, питающиеся соединениями серы и имеющие, кстати, очень сходные с «неизвестным поглотителем» кривые поглощения в ультрафиолетовом диапазоне.

Авторы проверили несколько версий возможного абиогенного образования фосфина в атмосфере Венеры — разряды молний, пролет микрометеоритов или химические процессы, происходящие в облаках, однако ни одна из этих версий не подтвердилась: моделирование показало, что все эти процессы создают ничтожно малое количество молекул РН₃.

Исследователи отмечают, что теоретически газ может быть продуктом каких-то неизвестных фотохимических или геохимических реакций, но скорее всего в атмосфере Венеры действительно обитают микробы. Окончательный же ответ смогут дать только пробы аэрозоля из облаков планеты, полученные космическими зондами.