Atmosfera lui Venus arată posibile semne de viață – din nou

Abonați-vă la buletinul informativ CNN Wonder Theory. Explorați universul cu știri despre descoperiri fascinante, progrese științifice și multe altele.

CNN
—

Acum patru ani, O descoperire neașteptată În norii lui Venus, a întâlnit un gaz indicativ al vieții pe Pământ – fosfină – Argumentcâştiga mustrări În observațiile ulterioare nu am reușit să potrivesc rezultatele lor.

Acum, aceeași echipă din spatele descoperirii a revenit cu alte observații, pe care le-au prezentat pentru prima dată pe 17 iulie la o întâlnire a Societății Regale de Astronomie din Hull, Anglia. În cele din urmă, aceste observații vor sta la baza unuia sau mai multor studii științifice, iar această lucrare a început deja.

Cercetătorii spun că datele conțin dovezi mai puternice ale prezenței fosfinei în norii lui Venus, cea mai apropiată planetă a noastră. Uneori este numită planeta Pământ. Geamănul răuAceastă planetă este similară ca mărime cu planeta noastră, dar are temperaturi de suprafață capabile să topească plumbul și nori de acid sulfuric coroziv.

Lucrarea a profitat de un nou receptor montat pe unul dintre instrumentele folosite pentru observații, telescopul James Clerk Maxwell din Hawaii, care a oferit echipei mai multă încredere în descoperirile lor. „Există, de asemenea, multe din aceleași date”, a spus Dave Clements, un cititor de astrofizică la Imperial College London.

„Am efectuat trei campanii de monitorizare și într-o singură campanie, am obținut de 140 de ori datele pe care le-am obținut în descoperirea inițială. Ceea ce am obținut până acum indică faptul că am obținut încă o dată descoperiri de fosfină”, ​​a spus el.

O echipă separată, la care a participat și Clements, a oferit dovezi ale prezenței unui alt gaz, amoniacul.

„Acest lucru este mai important decât descoperirea fosfinei”, a adăugat el, „Suntem încă departe de a spune asta, dar dacă există viață pe Venus care produce fosfină, nu avem idee de ce ar produce-o există viață pe Venus „Ei produc amoniac, așa că avem o idee de ce vor să respire amoniac”.

Pe Pământ, fosfina este un gaz toxic, urât mirositor, produs prin descompunerea materiei organice sau a bacteriilor, în timp ce amoniacul este un gaz cu miros înțepător care apare în mod natural în mediu și este, de asemenea, produs în mare parte de bacterii la sfârșitul procesului de descompunere. a deșeurilor vegetale și animale.

„Fosfina a fost descoperită în atmosfera lui Saturn, dar acest lucru nu este neașteptat, deoarece Saturn este o planetă gazoasă gigantică”, a spus Clements „Există o cantitate imensă de hidrogen în atmosfera sa, deci orice compuși pe bază de hidrogen, cum ar fi fosfina sau amoniacul. , domina”.

Cu toate acestea, planetele stâncoase precum Pământul, Venus și Marte au atmosfere în care chimia este dominată de oxigen, deoarece nu aveau suficientă masă pentru a menține hidrogenul pe care îl aveau când s-au format inițial, iar acest hidrogen a scăpat.

Așa că găsirea acestor gaze pe Venus este neașteptată. „După toate așteptările normale, ele nu ar trebui să fie acolo”, spune Clements, „fosfina și amoniacul au fost propuși ca biomarkeri, inclusiv pe exoplanete, deci găsirea lor în atmosfera lui Venus este interesantă. „Când am publicat rezultatele fosfinei în 2020, a fost o surpriză, ceea ce este complet de înțeles.”

Studiile ulterioare au contestat rezultatele, indicând că fosfina era de fapt un gaz obișnuit. dioxid de sulf. Date din alte instrumente decât cele utilizate de echipa lui Clements – de ex Sonda spațială Venus Expresscel Telescopul în infraroșu al NASA Și acum dispărută Observatorul meteo din Sofia – De asemenea, nu a reușit să reproducă rezultatele fosfinei.

Dar Clements a spus că noile sale date, provenind de la… Atacama Large Millimeter/submillimeter Array sau ALMAEste puțin probabil ca dioxidul de sulf să fie un poluant și că absența fosfinei din alte observații se datorează momentului. „Se pare că toate observațiile noastre care au descoperit fosfina au fost făcute în timpul tranziției atmosferei lui Venus de la noapte la zi, iar toate observațiile care nu au găsit fosfină au fost făcute în timpul tranziției atmosferei de la zi la noapte.” el a spus.

În timpul zilei, radiațiile ultraviolete de la Soare pot descompune moleculele din atmosfera superioară a lui Venus. „Toată fosfina se coace, de aceea nu o vezi”, a spus Clements, adăugând că singura excepție este Observatorul Stratosferic pentru Astronomie în Infraroșu, care a efectuat observații pe timp de noapte. Dar o analiză suplimentară a acestor date de către echipa lui Clements a relevat urme slabe ale moleculei, întărind teoria.

Clements a subliniat și chestiuni care nu au legătură cercetare Dintr-un grup condus de Rakesh Mogul, profesor de chimie și biochimie la Caltech, Pomona. Mogul a reanalizat date vechi din programul NASA Sonda mare Pioneer Venuscare a intrat în atmosfera planetei în 1978.

„Imaginile au arătat prezența fosfinei în norii lui Venus la nivel de ppm, ceea ce este aproape exact ceea ce am detectat”, a spus Clements „Deci începe să se adună, dar încă nu știm ce produce”.

Folosind date de la marea sondă Pioneer Venus, echipa condusă de Mogul în 2021 a publicat „un caz convingător pentru prezența fosfinei adânc în stratul de nor (al Venus)”, a confirmat Mogul într-un e-mail. „Până acum, analizele noastre rămân necontestate în literatura științifică. Acest lucru este în contrast puternic cu observațiile telescopice, care rămân controversate”, a spus Mogul, care nu a fost implicat în cercetarea echipei lui Clements.

Prezența amoniacului pe Venus ar fi o descoperire și mai surprinzătoare. Jane Greaves, profesor de astronomie la Universitatea Cardiff din Marea Britanie, a prezentat concluziile la discuțiile de la Hull și va sta la baza unei lucrări științifice separate, folosind date de la Telescopul Green Bank din Virginia de Vest.

Clements a spus că norii lui Venus sunt formați din picături, dar nu sunt picături de apă. Există apă în el, dar și mult dioxid de sulf dizolvat care se transformă în acid sulfuric foarte concentrat – o substanță foarte corozivă care poate fi fatală pentru oameni la expunere puternică. „Este atât de concentrat încât, din câte știm, nu ar fi compatibil cu nicio viață pe care o cunoaștem pe Pământ, inclusiv cu extremofilele, cărora le plac mediile foarte acide”, a spus el, referindu-se la organisme capabile să supraviețuiască în condiții de mediu extreme. .

Cu toate acestea, amoniacul din interiorul acestor picături de acid poate acționa ca un tampon și poate reduce aciditatea la un nivel suficient de scăzut încât unele bacterii terestre cunoscute pot supraviețui, a adăugat Clements.

„Lucrul interesant din spatele acestui lucru este dacă există un fel de viață microbiană care produce amoniac, pentru că acesta ar fi o modalitate elegantă de a-și regla propriul mediu”, a spus Greaves la Royal Astronomical Society Lectures mai puțin acide și mai viabile, în măsura în care „Unele dintre cele mai extreme locuri de pe Pământ devin acide – deci nu este complet nebunesc”.

Cu alte cuvinte, rolul amoniacului este mai ușor de explicat decât fosfina. „Înțelegem de ce amoniacul ar putea fi benefic pentru viață”, spune Clements, „Nu înțelegem cum se produce amoniacul, la fel cum nu înțelegem cum se produce fosfina, dar dacă există amoniac acolo, acesta va avea un efect funcțional. scop pe care îl putem înțelege.”

Cu toate acestea, Greaves a avertizat că prezența atât a fosfinei, cât și a amoniacului nu ar fi o dovadă a vieții microbiene pe Venus, deoarece lipsesc prea multe informații despre starea planetei. „Există o mulțime de alte procese care s-ar putea întâmpla și nu avem niciun adevăr de bază pentru a spune dacă acest proces este posibil sau nu”, a spus ea, referindu-se la dovezi concludente care pot proveni doar din observații directe din interiorul planetei. atmosfera.

O modalitate de a face astfel de observații este de a convinge Agenția Spațială Europeană să pornească unele dintre instrumentele de la bord. Explorator al lunilor înghețate ale lui Jupiter ——O sondă este în drum spre sistemul Jupiter——când trece pe lângă Venus cândva anul viitor. Dar vor veni date mai bune de la Da Vincio sondă orbitală și atmosferică pe care NASA intenționează să o lanseze pe Venus La începutul anilor 1930.

Din punct de vedere științific, noile date despre fosfină și amoniac sunt interesante, dar demne de un optimism prudent, a spus Javier Martin Torres, profesor de științe planetare la Universitatea din Aberdeen din Regatul Unit. A condus un studiu publicat În 2021, a apărut un studiu care a contestat rezultatele fosfinei și a postulat că viața nu este posibilă în norii lui Venus.

„Lucrarea noastră subliniază condițiile dure și inospitaliere din atmosfera lui Venus”, a spus Martin Torres într-un e-mail „Descoperirea amoniacului, care poate neutraliza norii de acid sulfuric și a fosfinei, o potențială semnătură biologică, ne provoacă înțelegerea și sugerează. că mai multe procese chimice… „Oricât de complex ar fi acesta, este esențial să abordăm aceste constatări printr-o investigație științifică riguroasă și cuprinzătoare”.

El a adăugat că descoperirile deschid noi căi de cercetare, dar este necesar să le tratăm cu o doză sănătoasă de scepticism. El a spus că, în timp ce descoperirea fosfinei și a amoniacului în norii lui Venus este incitantă, este doar începutul unei călătorii mai lungi pentru a dezvălui misterele atmosferei planetei.

Dr Kate Battle, lector la Departamentul de Fizică și Astronomie de la University College London, a spus că înțelegerea actuală a oamenilor de știință asupra chimiei atmosferice a lui Venus nu poate explica prezența fosfinei. „Este important de reținut că echipa din spatele măsurătorilor fosfinei nu pretinde că a găsit viață pe Venus”, a spus Patel într-un e-mail „Dacă fosfina este într-adevăr prezentă pe Venus, poate indica prezența vieții indică prezența chimiei.” O atmosferă a lui Venus pe care încă nu o înțelegem.

Patel a adăugat că descoperirea amoniacului ar fi interesantă dacă ar fi confirmată, deoarece amoniacul și acidul sulfuric nu ar trebui să poată coexista fără vreun proces – indiferent dacă este vulcanic, biologic sau ceva care nu a fost încă luat în considerare – care să conducă producția de amoniac în sine.

Aceste două rezultate sunt doar preliminare și necesită o confirmare independentă, dar fac misiuni viitoare pe Venus, cum ar fi Icy Moons Explorer al lui Jupiter și Da Vinci, interesante, a concluzionat ea.

„Aceste misiuni pot oferi răspunsuri la întrebările ridicate de observațiile recente și, cu siguranță, ne vor oferi noi perspective fascinante asupra atmosferei celui mai apropiat vecin și a capacității acestuia de a adăposti viața”, a spus Patel.