Dodano: 14 wrzesień 2020r.

W atmosferze Wenus znaleziono ślady mogące świadczyć o mikrobiologicznym życiu

Królewskie Towarzystwo Astronomiczne poinformowało na konferencji prasowej o odnalezieniu w atmosferze Wenus śladów fosforowodoru. Związek te na Ziemi wytwarzany jest, poza laboratoriami, przez bakterie beztlenowe.

W atmosferze Wenus znaleziono ślady mogące świadczyć o mikrobiologicznym życiu

 

Naukowcy w poszukiwaniu życia pozaziemskiego bacznie przyglądają się planetom i ich księżycom w Układzie Słonecznym. Ich wzrok sięga też poza nasze kosmiczne sąsiedztwo, jednak badanie dalekich światów jest ograniczone przez instrumenty, którymi ludzkość dysponuje. Dlatego łatwiej badać bliższe nam ciała niebieskie. Naturalnym kierunkiem jest Mars, gdzie cechy geologiczne wskazują na istnienie podpowierzchniowej wody, która jest warunkiem wstępnym, by wystąpiło życie. Przynajmniej to, jakie znamy.

Ale okazuje się, że bliższa Ziemi planeta – Wenus, może być zdecydowanie lepszym miejscem do poszukiwania pozaziemskiego życia. Naukowcy z Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego poinformowali o odkryciu w atmosferze Wenus fosforowodoru, inaczej fosfiny. Na Ziemi związki te w naturalnym środowisku powstają jako produkt uboczny przetwarzania fosforanów przy użyciu wodoru przez bakterie beztlenowe. Odnalezienie fosforowodorów może świadczyć o obecności na sąsiedniej planecie mikrobiologicznego życia. Wyniki badań ukazały się na łamach pisma „Nature Astronomy”.

Życie na Wenus?

Wenus jest często nazywana „siostrą Ziemi” lub „planetą bliźniaczą”. To ze względu na porównywalną do Ziemi wielkość, bo warunki tam panujące są dalekie od ziemskich. Temperatura na powierzchni Wenus to około 500 st. Celsjusza.

Wenus jest najbliższą Ziemi planetą i obraca się wokół własnej osi w przeciwnym kierunku niż większość planet w Układzie Słonecznym. Planeta ma bardzo gęstą atmosferę a ciśnienie tam panujące jest 92 razy większe niż na naszej planecie.

Pomysł poszukiwania mikrobiologicznego życia na Wenus nie jest nowy. Niektóre modele sugerują, iż Wenus miała klimat nadający się do występowania ciekłej wody na powierzchni nawet przez 2 miliardy lat. Ale chodzi bardziej o atmosferę bliźniaczej planety, a nie o jej powierzchnię.

Ziemskie mikroorganizmy lądowe są w stanie przedostać się do atmosfery. Znaleziono je żywe na wysokościach nawet 41 kilometrów przez naukowców używających specjalnie wyposażonych balonów. To pokazuje, że życie może być obecne w atmosferze. Jeśli chodzi zaś o piekielne warunki panujące na Wenus, to istnieje coraz szerszy katalog ziemskich mikrobów, o których wiadomo, że zamieszkują ekstremalnie trudne środowiska, w tym gorące źródła w Yellowstone, okolice kominów hydrotermalnych na dnie oceanów, toksyczny szlam na zanieczyszczonych obszarach czy kwaśne jeziora na całym świecie.

Ideę, że w chmurach Wenus mogą żyć mikroorganizmy jako pierwsi wysunęli astronom Carl Sagan oraz biofizyk Harold Morowitz w 1967 roku. Kilka dekad później David Grinspoon, Mark Bullock i ich koledzy rozszerzyli ten pomysł. By to sprawdzić w kierunku bliźniaczej planety została skierowana seria sond, które wykazały, że temperatura i ciśnienie w dolnej i środkowej części atmosfery Wenus - na wysokości od 40 do 60 kilometrów nie wyklucza życia mikroorganizmów. Na powierzchni planety byłoby to niemożliwe ze względu na temperatury sięgające blisko 500 st. Celsjusza.

Nowe odkrycia

Za nowymi odkryciami stoi międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez prof. Jane Greaves z Uniwersytetu w Cardiff. Badacze w swoich pracach wykorzystali Teleskop Jamesa Clerka Maxwella na Hawajach (James Clerk Maxwell Telescope – JCMT) oraz sieci radioteleskopów ALMA w Chile.

- To był eksperyment wykonany z czystej ciekawości, wykorzystujący potężną technologię JCMT i myślący o przyszłych instrumentach. Pomyślałam, że możemy po prostu wykluczyć skrajne scenariusze, takie jak wypełnienie chmur organizmami. Kiedy otrzymaliśmy pierwsze ślady fosfiny w widmie Wenus, byliśmy zaszokowani – powiedziała Greaves.

Greaves i jej zespół ostrożnie podeszli do pierwszych wyników. Sprawdzili je przy kolejnych obserwacjach z użyciem radioteleskopu ALMA. Po sześciu miesiącach przetwarzania danych wyniki pierwszych obserwacji zostały potwierdzone.

- Ku naszej wielkiej uldze warunki w ALMA były dobre do obserwacji, podczas gdy Wenus znajdowała się pod odpowiednim kątem w stosunku do Ziemi. Przetwarzanie danych było jednak trudne, ponieważ ALMA zwykle nie szuka bardzo subtelnych efektów w bardzo jasnych obiektach, takich jak Wenus – przyznała dr Anita Richards z UK ALMA Regional Centre i University of Manchester.

- Na obu instrumentach zaobserwowano to samo - słabą absorpcję przy odpowiedniej długości fali odpowiadającej fosforowodorom, gdzie cząsteczki są podświetlane cieplejszymi chmurami poniżej – dodała Greaves.

Profesor Hideo Sagawa z Uniwersytetu Kyoto Sangyo wykorzystał następnie swoje modele atmosfery Wenus do zinterpretowania danych, stwierdzając, że fosforowodór jest obecny, ale jest go mało - tylko około dwudziestu cząsteczek na miliard.

Skąd fosfina na Wenus?

Astronomowie przeprowadzili kolejne obliczenia, aby sprawdzić, czy fosfina może pochodzić z naturalnych procesów zachodzących na Wenus. Pracami tymi kierował dr William Bains oraz Polak dr Janusz Pętkowski z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Niektóre pomysły obejmowały światło słoneczne, minerały wyrzucone w górę z powierzchni, wulkany lub błyskawice, ale żaden z nich nie wyjaśniał dostatecznie dokładnie pochodzenia gazu. Badacze oszacowali też, że ziemskim bakterie nie musiałyby się specjalnie natrudzić, by wytworzyć zaobserwowaną ilość gazu. Wystarczy, by pracowałyby na około 10 proc. swoich możliwości.

- Odkrycie to rodzi wiele pytań, na przykład w jaki sposób jakiekolwiek organizmy mogą przetrwać w tak skrajnie trudnych warunkach. Na Ziemi niektóre mikroby radzą sobie w kwaśnym środowisku, ale chmury Wenus są prawie w całości zbudowane z kwasu – zaznaczyła dr Clara Sousa Silva z MIT.

Zespół naukowców przyznał, że ich odkrycie jest bardzo ważne, ale potwierdzenie obecności życia na Wenus wymaga znacznie więcej pracy. Chociaż wysokie chmury Wenus mają temperaturę w okolicach 30 stopni Celsjusza, są one niesamowicie kwaśne, składają się w około 90 proc. z kwasu siarkowego, co stwarza poważne problemy dla przetrwania mikrobów, przynajmniej powinno stwarzać, dla mikrobów, jaki znamy, bo te z Wenus, jeśli faktycznie istnieją, prawdopodobnie będą się bardzo różnić od swoich ziemskich kuzynów.

- Kluczowym pytaniem naukowym jest to, czy życie istnieje poza Ziemią, a odkrycie dokonane przez profesor Jane Greaves i jej zespół jest dużym krokiem naprzód w tych poszukiwaniach. Jestem szczególnie zachwycona widząc brytyjskich naukowców dokonujących tak ważnego przełomu - czegoś, co stanowi mocny argument za powrotem misji kosmicznej na Wenus – powiedziała prof. Emma Bunce, prezes Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.

 

Źródło: Royal Astronomical Society, fot. Pablo Carlos Budassi/ Pioneer Venus Orbiter