Міжнародна група астрономів оголосила 14 вересня поточного року про відкриття у хмарах Венери рідкісної молекули — фосфіну. На Землі цей газ утворюється лише промисловим способом або мікробами, які існують в середовищі де немає кисню. Астрономи десятиліттями припускали, що висотні хмари на Венері можуть бути місцем існування мікробів. На цих висотах вони не відчувають жару від поверхні, але їм треба бути стійкими до дуже високої кислотності. Виявлення фосфіну може вказувати на позаземне «повітряне» життя.
«Коли ми отримали перші натяки на фосфін у спектрі Венери, то були шоковані!», — сказала керівник групи Джейн Ґрівз (Jane Greaves) з Кардіффського університету (Великобританія), яка вперше виявила ознаки фосфіну в даних спостережень, отриманих за допомогою телескопа Джеймса Клерка Максвелла (James Clerk Maxwell Telescope, JCMT). Його встановлено в Східно-Азійській обсерваторії на Гаваях. Щоб підтвердити це відкриття, науковці задіяли 45 антен Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA) в Чилі, більш чутливого телескопа. Його Європейська південна обсерваторія (European Southern Observatory, ESO) експлуатує в якості партнера. Обидва телескопи спостерігали Венеру на довжині хвилі близько 1 міліметра, тобто набагато довшій, ніж довжина хвилі світла, яке доступне оку людини. Лише телескопи, встановлені на великій висоті, можуть ефективно реєструвати такі електромагнітні хвилі.
Ліворуч на світлині показано зображення Венери, отримане за допомогою радіотелескопа ALMA. Неоднорідності на диску планети — це не реальні особливості її атмосфери, а похибки телескопа, спричинені дуже яскравим випромінюванням Венери, що ускладнює спостереження. Зображення праворуч — це Венера в уявленні художника. Фото з сайту www.eso.org.
Міжнародна група науковців, до якої входять дослідники з Великобританії, США та Японії, з’ясувала, що фосфін існує у хмарах Венери в невеликій концентрації, лише близько двадцяти молекул на кожен мільярд. Отримавши спостережні дані вони зробили розрахунки, щоб перевірити, чи може така кількість молекул виникати внаслідок природних небіологічних процесів на планеті. Як джерело розглядали сонячне світло, корисні копалини, що видуваються в атмосферу з поверхні, вулкани і блискавки. Але жодне з них не змогло дати такої кількості молекул, яку виявили зі спостережень. З’ясувалося, що ці небіологічні джерела можуть дати щонайбільше одну десятитисячну кількість фосфіну від виявленої.
Науковці вважають, що для створення спостережуваної кількості фосфіну (який складається з водню та фосфору) на Венері, наземні організми мали б задіяти лише близько 10% від своєї максимальної продуктивності виробляти такий газ. Відомо, що земні бактерії поглинають фосфати з мінералів або біологічного матеріалу, додають до них водень і, зрештою, виробляють фосфін. Будь-які організми на Венері, ймовірно, будуть сильно відрізнятися від земних, але вони теж можуть бути джерелом фосфіну в її атмосфері.
Ця художня ілюстрація показує поверхню та атмосферу Венери, а також молекули фосфіну. Ці молекули плавають у хмарах Венери на висотах від 55 до 80 км і поглинають деякі міліметрові хвилі, що утворюються на менших висотах. Молекули виявили в таких хмарах Венери за даними спостережень, отриманих за допомогою телескопа Джеймса Клерка Максвелла та Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама. Фото з сайту www.eso.org.
Хоча відкриття фосфіну в хмарах Венери стало несподіванкою, дослідники впевнені у своїх результатах. «На пощастило, що умови спостережень Венери за допомогою ALMA були хорошими — планета перебувала під вдалим кутом до Землі. Однак обробляти дані було складно, бо ALMA зазвичай не виконує пошуків дуже тонких ефектів у таких яскравих об’єктах, як Венера», — сказала учасниця дослідження Аніта Річардс (Anita Richards) з Регіонального центру ALMA у Великобританії та Манчестерського університету. «Врешті-решт ми виявили, що обидві обсерваторії бачили одне і те ж — слабке поглинання на довжині хвилі газоподібного фосфіну в тих ділянках атмосфери, де молекули підсвічені гарячими хмарами, що лежать нижче», — зауважила Грівз. Результати дослідження оприлюднив журнал Nature Astronomy.
Інша учасниця групи, Клара Соуса Сілва (Clara Sousa Silva) з Массачусетського технологічного інституту в США, вивчає фосфін як газ-«біомаркер», що вказує на присутність форм життя, які не використовують кисень, на планетах навколо інших зір, бо хімія земного життя виробляє його дуже мало. Вона коментує відкриття так: «Виявлення фосфіну на Венері стало несподіваним бонусом! Відкриття викликає багато питань, наприклад, як будь-які організми могли вижити в такому непростому середовищі. На Землі деякі мікроби можуть витримувати приблизно 5% кислоти в своєму середовищі, але хмари Венери майже повністю складаються з кислоти».
Науковці, учасники групи, вважають, що їх відкриття є важливим, бо вони змогли відсіяти багато альтернативних способів отримання фосфіну. Проте вони визнають, що для підтвердження присутності життя на Венері потрібно виконати набагато більше досліджень. Хоча температура у висотних хмарах Венери становить 30 градусів за шкалою Цельсія, вони містять неймовірну кількість сірчаної кислоти — близько 90% від їхнього складу. Це занадто багато для будь-яких мікробів, щоб вижити в такому середовищі.
Астроном ESO та керівник робіт з ALMA від Європи Леонардо Тесті (Leonardo Testi), який не брав участі в новому дослідженні, сказав: «Сучасне розуміння хімії фосфіну в атмосферах планет з твердою поверхнею не допускає його небіологічного утворення на Венері. Підтвердження існування життя в атмосфері Венери було б серйозним проривом для астробіології. Тому важливо продовжити як теоретичні дослідження, так і астрономічні спостереження. Це дасть змогу з’ясувати, чи утворюється фосфін на землеподібних планетах хімічним шляхом, який відрізняється від того, як цей газ виникає на Землі».
Спостереження Венери та землеподібних планет за межами Сонячної системи, зокрема і за допомогою майбутнього Надзвичайно великого телескопа (Extremely Large Telescope) ESO, можуть допомогти з’ясувати, як на них утворюється фосфін та сприяти пошуку ознак життя за межами Землі.
За інф. з сайту www.eso.org
