Несмотря на токсичную поверхность, на Венере все же может быть жизнь
Венера, если бы не какая-то причуда планетарной эволюции, могла бы быть Землей или наоборот. У этих двух планет много общего, но там, где Земля влажная и умеренная, Венера имеет раскаленную поверхность, окутанную густой атмосферой токсичных и кислотных паров.
Тем не менее, согласно новому исследованию, эта атмосфера не совсем негостеприимна. Хотя вероятность того, что микробы могут процветать в такой среде, невелика, она достаточно правдоподобна, чтобы ее рассмотреть.
«Облака могут поддерживать биомассу, которая может быть легко обнаружена будущими космическими миссиями, ориентированными на астробиологию, по ее воздействию на атмосферу», — отмечает группа ученых под руководством молекулярного биолога Уильяма Бейнса из Кардиффского университета в Великобритании и Массачусетского технологического института в США в статье, опубликованной в Astrobiology. «Хотя мы считаем перспективы обнаружения жизни на Венере спекулятивными, они не отсутствуют. Научная выгода от обнаружения жизни в такой неземной среде оправдывает рассмотрение того, как должны быть разработаны наблюдения и миссии, чтобы иметь возможность обнаруживать жизнь, если она появится».
Перспектива жизни на Венере зародилась в коллективном воображении Земли с тех пор, как в 2020 году в атмосфере планеты были обнаружены следы газообразного фосфина.
Фосфин может производиться биологическими и геологическими процессами, и его обнаружение вызывает горячие споры. Дискуссия вызвала живой научный интерес к пересмотру наших предположений о пригодности Венеры для жизни или ее отсутствии.
Сама поверхность вряд ли пригодна для жизни в том виде, в каком мы ее знаем: средняя температура поверхности Венеры составляет около 464 градусов по Цельсию. Химия жизни требует растворителя (здесь, на Земле, это вода), а такие температуры несовместимы ни с какой жидкостью. Но небо Венеры, хотя и гораздо более умеренное, пронизано облаками серной кислоты, и считалось, что оно не намного лучше.
Бэйнс является членом группы, возглавляемой астрономом Сарой Сигер и биохимиком Янушем Петковски из Массачусетского технологического института, которые исследуют возможность жизни в атмосфере Венеры.
Эта команда только что выпустила два новых исследования. Статья в PNAS, подготовленная более крупной группой под руководством Сигера, экспериментально исследует, могут ли ключевые для жизни молекулы выжить в серной кислоте; в упомянутой выше статье по астробиологии рассматриваются и рассматриваются аргументы против обитаемости Венеры.
Предыдущее исследование группы показало, что жизнь может использовать серную кислоту в качестве растворителя, но это не будет жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Одна из основных причин этого заключается в том, что РНК и ДНК нестабильны в серной кислоте. Но нуклеиновых оснований — основных строительных блоков РНК и ДНК — может и не быть, в зависимости от того, что они из себя представляют.
Чтобы проверить, могут ли нуклеиновые основания оставаться стабильными в серной кислоте, исследователи… ну, поместили группу нуклеиновых оснований в серную кислоту с концентрацией от 81 до 98 процентов, а остальное — вода.
Аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил оставались стабильными в течение нескольких недель при комнатной температуре от 18 до 21 градуса по Цельсию, аналогичной температуре венерианских облаков.
То же самое сделали пурин и пиримидин, а также соединение, называемое 2,6-диаминопурином, которое используется в качестве генетического заменителя аденина некоторыми вирусами. Это означает, что, по крайней мере теоретически, одни и те же нуклеиновые основания могли бы вполне благополучно болтаться в сернокислотных облаках Венеры.
«Наши результаты показывают, что сложная органическая химия, включая основания нуклеиновых кислот ДНК, может быть стабильной в концентрированной серной кислоте, и мотивирует нас на разработку миссий, которые непосредственно исследуют частицы облаков на наличие органического материала», — пишут они.
Во второй статье команда разбирает аргументы против возможности жизни, уделяя особое внимание тому, делают ли особенности облаков и атмосферы Венеры возможность существования жизни невероятно маловероятной.
Отсутствие воды является большим препятствием, поскольку жизнь на Земле зависит от нее. Этому посвящено исследование серной кислоты, и исследователи обнаружили, что не исключено, что серная кислота играет ту роль, которую вода играет здесь, на Земле.
Еще одно препятствие — гравитация; любой массе, какой бы малой она ни была, было бы трудно оставаться в воздухе, противостоя нисходящему давлению гравитации. При этом команда обнаружила, что гравитационные волны — всего лишь волны в атмосфере; у нас они есть здесь, на Земле, — они могли бы поддерживать в воздухе достаточно большую популяцию микробов, чтобы поддерживать стабильную биосферу. В качестве альтернативы эффект, называемый отрицательным фотофорезом, может использовать тепло, выделяемое светом, для создания подъемной силы.
Хотя в венерианской атмосфере недостаточно химической энергии для поддержания жизни, ее много. Достаточно, по расчетам команды, чтобы выращивать и поддерживать биомассу на манер фотосинтеза или фототрофии. Команда также не нашла отсутствие водорода или металлов на Венере достаточным барьером, чтобы полностью исключить возможность жизни.
Эту жизнь стоит искать, утверждают исследователи. Если она есть, то вряд ли она будет похожа на все, что мы живем здесь, на Земле, и изучение ее может значительно улучшить наше понимание разнообразия способов возникновения жизни в нашей Вселенной.
«В то время как жизнь на Венере остается спекулятивной, и, хотя большинство сообщества считает, что есть лишь небольшой шанс, что в облаках Венеры есть жизнь, ни один из аргументов не исключает возможности жизни там», — пишут они. «Земная жизнь не может выжить в облаках Венеры. Мы призываем других рассматривать Венеру как место, где может жить какая-то совершенно неземная жизнь, и исследовать, что это может быть за жизнь, и как мы могли бы найти ее с экономической точки зрения».
Обсудим?
Смотрите также:
