Kodėl nuodingos dujos Veneros atmoferoje gali reikšti gyvybę ir ką jau sugalvojo Europos kosmoso agentūra?  ()

Mokslininkai planetos atmosferoje aptiko fosfino – yra tikimybė, kad jį išskiria anaerobinės bakterijos

Rugsėjo 14 dieną Nature Astronomy žurnale buvo publikuoti Massachusetso technologijos instituto (JAV) ir Cardiffo universiteto (Velsas) mokslininkų rezultatai. Nuo 2017 metų jie tyrė Veneros atmosferą ir aptiko joje dujas, galinčias būti gyvybės planetoje ženklu.

Viršutiniuose atmosferos sluoksniuose (53–61 km aukštyje virš planetos paviršiaus) mokslininkai aptiko fosfino \((PH₃)\) pėdsakus. Jiems taip pat pavyko aptikti jo pėdsakus 1–10 mm radiobangų diapazone. Šių dujų molekulės gali būti įrodymu, kad jas išskiria kažkoks gyvas šaltinis. Tačiau dujos galėjo rastis ir vykstant cheminiams procesams Veneros atmosferoje, grunte ir gelmėse, veikiant vulkanams ir dėl dėl kitų, su gyvybine veikla nesusijusių, priežasčių.

Pasak Atvirojo universiteto (JK) Planetologijos ir kosminių mokslų profesorės Monicos Grady, šis atradimas gali gali priblokšti mokslininkus ir astronomijos mėgėjus. Anksčiau Venera netgi nebuvo svarstoma kaip gyvybei tinkama planeta dėl aukštos temperatūros (>450°C paviršiuje), slėgio (daugiau nei 90 kartų aukštesnis, nei Žemėje) ir tankios atmosferos, kurioje skrieja sieros rūgšties debesys.

Fosfinas – itin reaktyvios ir dvokiančios nuodingos dujos. Jis aptinkamas (be viso kito) pingvinų fekalijose, barsukų ir žuvų viduriuose. O dabar ir Veneros atmosferoje. Kalbant apie Žemės atmoferą, joje \(PH₃\) irgi yra – tačiau itin mažai, nes fosfinas greitai sunyksta – oksiduojasi. Tačiau Žemės atmosferoje jo visgi yra, nes fosfiną nuolat išskiria mikrobai. Todėl fosfiną uolinės planetos atmosferoje iš principo galima vertinti kaip gyvybės požymį.

Jei stabilus fosfino lygis iš kur nors nuolat nebūtų papildomas (kaip Žemėje ) panašios į Venerą planetos atmosferoje jis greitai išnyktų, svarsto profesorė Grady. Kodėl tyrime autoriai išvis ėmėsi ieškoti šių dujų tokioje nepalankioje joms aplinkoje? Ar jie tikri, kad šias dujas atrado? Grady mano („skaitydama tarp straipsnio eilučių“), kad mokslininkų komanda fosfino rasti nesitikėjo, o veikiausiai ieškojo jo nebuvimo. Todėl rasta \(PH₃\) koncentracija, viršijanti žemiškąją daugiau nei tūkstanteriopai, juos nustebino.

Šių dujų molekulės Veneros atmosferoje pirmą kartą buvo aptiktos 2017 metų birželį Jameso Clarko Maxwello teleskopu Havajuose. Siekiant patikrinti informaciją, 2019 metų kovą buvo atliktas antrasis tyrimas Atakamos milimetrinių bangų antenų masyvu Čilėje: gauti praktiškai tokie patys duomenys. Taigi, Veneros atmosferoje fosfino tikrai yra, tik iš kur jis imasi?

Siekdamas atsakyti į šį klausimą, astronomė Jane Greaves iš Cardiffo universiteto su komanda sumodeliavo apie šimtą įvairių cheminių reakcijų, vykstančių visiškai skirtingomis sąlygomis. Nė vienoje nesusiformavo fosfino dujos. Mokslininkai netgi svarstė atlikti reakcijas po paviršiumi, tačiau tada, kad išsiskirtų pakankamai fosfino, Veneros vulkaninis aktyvumas turėtų būti 200 kartų stipresnis nei Žemėje.

Ar įmanoma, kad į Venerą jo „užnešė“ meteoritas? Mokslininkai nagrinėjo ir šį variantą, tačiau išvados parodė, kad taip pakankamai fosfino planetos atmosferoje neatsirastų. Negana to, nėra jokių žymių stambaus „išorinio poveikio“, kuris galėtų paveikti šių dujų koncentraciją. Greaves komanda nagrinėjo ir variantą su žaibais ir Saukės vėju, tačiau irgi prieėjo prie išvados, kad taip galėjo susiformuoti tik nežymus fosfino kiekis. Buvo dar kelios kritikos neatlaikančios versijos. „Pavyzdžiui, skrajojanti plastiko gamykla. Regis, tai nėra pati įtikinamiausias paaiškinimas“, – komentuoja Greaves.

Taigi, Veneros atmosferoje fosfino gerokai daugiau, nei būtų galima paaiškinti nebiologine jo kilme. Visai įmanoma, kad jį išskiria anaerobinės bakterijos, msno profesorė Grady. Tuo tarpu patys tyrimo autoriai pabrėžia tokį niuansą: jie neskelbia radę gyvybės planetoje įrodymus – tik „anomalios ir nepaaiškinamos chemijos“. Dėl pandemijos jiems teko perkelti 2020 metų pavassariui numatytus stebėjimus, ir dabar mokslininkai laukia tinkamo momento juos atnaujinti.

Europos kosmoso agentūra dabar planuoja misiją į Venerą, kuri tirs geologinę planetos istoriją ir stebės vulkanines dujas. Gali būti, ši misija padės geriau suprasti, kokie mikroorganizmai gali gyventi atmosferoje, išskirdami fosfiną.