Согласно новому исследованию, необычное поведение серы в атмосфере Венеры нельзя объяснить «воздушной» формой внеземной жизни.
Исследователи из Кембриджского университета использовали комбинацию биохимии и химии атмосферы для проверки гипотезы «жизни в облаках», о которой астрономы размышляли десятилетиями, и обнаружили, что жизнь не может объяснить состав венерианской атмосферы .
Ожидается, что любая форма жизни в достаточном изобилии оставит химические отпечатки пальцев в атмосфере планеты, поскольку она потребляет пищу и выбрасывает отходы. Однако исследователи из Кембриджа не нашли никаких доказательств наличия этих отпечатков пальцев на Венере.
Даже если Венера лишена жизни, исследователи говорят, что их результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, могут быть полезны для изучения атмосфер подобных планет по всей галактике и возможного обнаружения жизни за пределами нашей Солнечной системы.
«Последние два года мы пытались объяснить странную химию серы, которую мы наблюдаем в облаках Венеры», — сказал соавтор доктор Пол Риммер из Кембриджского отделения наук о Земле. «Жизнь довольно хороша в странной химии, поэтому мы изучали, есть ли способ сделать жизнь возможным объяснением того, что мы видим».
Исследователи использовали комбинацию атмосферных и биохимических моделей для изучения химических реакций, которые, как ожидается, произойдут, учитывая известные источники химической энергии в атмосфере Венеры.
«Мы изучили «пищу» на основе серы, доступную в атмосфере Венеры — это не то, что вы или я хотели бы съесть, но это основной доступный источник энергии», — сказал Шон Джордан из Кембриджского астрономического института. автор. «Если эта пища потребляется жизнью, мы должны увидеть доказательства этого через определенные химические вещества, которые теряются и попадают в атмосферу».
В моделях рассматривалась особая особенность венерианской атмосферы — содержание двуокиси серы (SO 2 ). На Земле большая часть SO 2 в атмосфере образуется в результате вулканических выбросов. На Венере высокие уровни SO 2 ниже в облаках, но он каким-то образом «высасывается» из атмосферы на больших высотах.
«Если жизнь существует, она должна влиять на химический состав атмосферы», — сказал соавтор доктор Оливер Шорттл из Кембриджского отделения наук о Земле и Института астрономии. «Может ли жизнь быть причиной того, что уровни SO 2 на Венере так сильно снизились?»
Модели, разработанные Джорданом, включают список метаболических реакций, которые формы жизни будут выполнять, чтобы получить свою «пищу» и побочные продукты жизнедеятельности. Исследователи запустили модель, чтобы увидеть, можно ли объяснить снижение уровня SO 2 этими метаболическими реакциями.
Они обнаружили, что метаболические реакции могут привести к падению уровня SO 2 , но только за счет производства других молекул в очень больших количествах, которые не видны. Результаты установили жесткий предел того, сколько жизни может существовать на Венере, не разрушая при этом наше понимание того, как химические реакции протекают в планетарных атмосферах.
«Если бы жизнь была ответственна за уровни SO2 , которые мы наблюдаем на Венере, это также разрушило бы все, что мы знаем о химии атмосферы Венеры», — сказал Джордан. «Мы хотели, чтобы жизнь была возможным объяснением, но когда мы прогнали модели, это оказалось нежизнеспособным решением. Но если жизнь не несет ответственности за то, что мы видим на Венере, это все еще проблема, которую нужно решить — есть много вопросов». странная химия, за которой нужно следить».
Хотя нет никаких доказательств того, что в облаках Венеры прячется жизнь, питающаяся серой, исследователи говорят, что их метод анализа атмосферных сигнатур будет ценным, когда JWST, преемник телескопа Хаббла, начнет отправлять изображения других планетных систем в конце этого года. Некоторые молекулы серы в текущем исследовании легко увидеть с помощью JWST, поэтому больше информации о химическом поведении нашего ближайшего соседа может помочь ученым определить похожие планеты по всей галактике.
«Чтобы понять, почему некоторые планеты живы, нам нужно понять, почему другие планеты мертвы», — сказал Шорттл. «Если бы жизни каким-то образом удалось проникнуть в венерианские облака, это полностью изменило бы то, как мы ищем химические признаки жизни на других планетах».
«Даже если «наша» Венера мертва, вполне возможно, что на венероподобных планетах в других системах может быть жизнь», — сказал Риммер, который также работает в Кембриджской Кавендишской лаборатории. «Мы можем взять то, что узнали здесь, и применить это к экзопланетным системам — это только начало».
