С начала недели научное сообщество обнародовало сразу два громких доказательства инопланетной жизни. Речь идет о благоприятных условиях для жизни на Венере, а также метеорите, который упал на Землю столетие назад, но только относительно недавно внутри его нашли окаменелые древние микроорганизмы. Рассказываем подробнее о каждой из этих работ.
- Жизнь на Венере
Группа астрономов из Кардиффского университета обнародовала результаты анализа данных наблюдений Венеры, проведенных в 2017 и 2019 годах при помощи наземного телескопа Джеймса Кларка Максвелла и системы радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) в миллиметровом диапазоне волн. В статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, говорится, что исследователям удалось обнаружить в верхних слоях атмосферы соседней планеты газ фосфин (PH3), который входит в число так называемых биомаркеров — химических веществ, которые могут потенциально свидетельствовать о присутствии живых организмов.
Что такое фосфин?
Фосфин — это газ, он выделяется из фосфидов магния, алюминия и цинка, применяется в практике фумигации помещений, продукции и сырья против вредных членистоногих, а также для борьбы с вредными грызунами. Чистый фосфин не имеет запаха, но образцы технического продукта обладают неприятным запахом, похожим на запах тухлой рыбы (чеснока).
Фосфин очень ядовит. Поражает в первую очередь нервную систему, нарушает обмен веществ, также действует на кровеносные сосуды, органы дыхания, печень, почки.
Но в 2019 году группа ученых с помощью компьютерного моделирования доказала, что на планетах с твердым ядром фосфин не может образовываться иначе, как в результате деятельности живых организмов. Это позволяет отнести его к биосигнатурам — следам, по которым астрономы судят о наличии жизни в космосе. К ним относятся, например, кислород, озон и метан.
Газ фосфин нашли на Венере. Что это значит?
Земные организмы, дышащие кислородом, не производят фосфин и не нуждаются в нем для выживания. Но есть и анаэробные организмы — например, молочнокислые и маслянокислые бактерии. Они могут существовать в абсолютно бескислородной среде.
Сейчас известно девять групп бактерий, которые питаются фосфором, добывая его при расщеплении фосфорорганических соединений, и производят фосфин. Но когда-то их могло быть гораздо больше. Еще 2,5 млрд лет назад кислорода на Земле было очень мало.
Если фосфин образуется в достаточном количестве (например, в таком же, как метан на Земле), его можно зафиксировать в атмосфере на расстоянии до 16 световых лет. Не напрямую, конечно, а с помощью данных спектроскопии.
Газы, из которых состоит атмосфера планеты, влияют на спектр ее излучения. Разные молекулы поглощают свет по-разному. Изучая определенные участки спектра с помощью радиотелескопов, можно выделить колебания, которые соответствуют поглощению света определенными молекулами. Это своего рода молекулярные «отпечатки пальцев».
Обнаружить молекулы фосфина можно было только с помощью техники, которая улавливает длину волны в диапазоне около миллиметра. Для этого ученые использовали телескоп Джеймса Кларка Максвелла в США — крупнейший телескоп, работающий с волнами длиной меньше миллиметра, а также комплекс радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама.
Значит, на Венере обязательно есть жизнь?
Нет. Исследователи заявили, что присутствие газа не обязательно означает наличие признаков жизни на Венере, но этот вариант не исключается.
Учитывая то, что мы сейчас знаем о Венере, наиболее вероятное объяснение наличия фосфина, как бы фантастически это не звучало, — это жизнь. Больше данных о возможной жизни на Венере сможет предоставить межпланетная станция «Венера-Д», которую планируют запустить с 2029 по 2031 год.
Сара Сигер, планетолог
Большинство ученых считают Венеру непригодной для существования жизни из-за высокой температуры (свыше +460 °С), давления у поверхности (выше земного в 92 раза) и химического состава атмосферы.
Однако такая вероятность есть в верхних слоях атмосферы (где атмосферное давление и температура уже практически такие же, как на поверхности Земли) — именно там ученые и нашли фосфин. Эта теория не является новой, в 2002 году ученые Дирк Шульце-Макуш и Луи Ирвин предположили наличие в облаках Венеры химических веществ, которые могут быть результатом деятельности живых организмов. В августе 2020 года ученые Массачусетского технологического института также предложили сценарий, по которому венерианская жизнь может стабильно существовать в облаках на высотах от 48 до 60 км.
Фосфин находили только на Венере?
Нет, были и другие. В 2004 году следы метана (CH4) были обнаружены в марсианской атмосфере. Причем, согласно расчетам, его количество должно постоянно восполняться, иначе из-за космической радиации метан бы быстро исчез из атмосферы. А в 2019 году марсоходу NASA Curiosity удалось подтвердить, что одну миллиардную часть атмосферы Марса действительно составляет метан.
С другой стороны, его источник неясен. Метан могут производить бактерии при дыхании, но он также может появляться в результате геологических процессов — при взаимодействии между камнями и водой. По одной из версий, газ может содержаться глубоко под поверхностью Красной планеты, периодически пробиваясь наружу. Это может объяснять, почему уровни газа колеблются, но не падают совсем.
- Внеземные микроорганизмы из астероида
Российские ученые нашли внутри метеорита Оргейл окаменелые древние микроорганизмы, которые могли существовать в момент зарождения Солнечной системы, то есть до формирования Земли. Об этом рассказал академик РАН и научный руководитель сектора астробиологии в Объединенном институте ядерных исследований Алексей Розанов.
Что за метеорит Оргейл?
Оргейл (Orgueil) — это метеорит, который упал во Франции в 1864 году. Он известен тем, что в нем были обнаружены углеводы, напоминающие по структуре пчелиный воск, а также включения, похожие на одноклеточные водоросли, какие существовали на Земле около 600 млн лет назад. Камень обследовал в 1868 году французский химик П. Барлело.
Что стало известно об Оргейле сейчас?
Академик РАН и научный руководитель сектора астробиологии в Объединенном институте ядерных исследований Алексей Розанов некоторое время назад принял участие в исследовании Оргея. В его рамках ученые из Палеонтологического института РАН и ОИЯИ и американский академик Ричард Гувер при помощи электронных микроскопов сделали снимки окаменелых микроорганизмов, которые были обнаружены внутри метеорита, изучили их и пришли к выводу, что они могли существовать до формирования Земли.
По словам ученого, альбом со снимками планируют выпустить в ноябре. Он будет посвящен многообразию окаменелостей, обнаруженных внутри метеорита Оргей, упавшего во Франции в 1864 году. Следы органики в этом теле стали находить практически сразу после его падения, но, не поверив своим глазам и научным представлениям того времени, ученые объясняли это недобросовестностью коллег.
Многое уже тогда было найдено, но с перепугу было не так интерпретировано, чтобы не пугать людей.
Алексей Розанов, академик РАН, научный руководитель сектора астробиологии в Объединенном институте ядерных исследований
Исследователи из Палеонтологического института РАН и Объединенного института ядерных исследований сделали электронным микроскопом качественные снимки внеземных микроорганизмов. Соавтором работ выступил американский академик Ричард Гувер.
Розанов сообщил, что следы органики встречаются во всех углистых хондритах — метеоритах, сформировавшихся из первичного вещества Солнечной системы, а возможно, существовавших до этого. Точный возраст Оргея неизвестен. Ученые не исключают, что он может быть очень древним.
В то же время где и как зародилась жизнь, если она существовала до возникновения Земли, они еще не знают.
Как пояснил агентству младший научный сотрудник лаборатории радиационной биологии секции астробиологии Объединенного института ядерных исследований Михаил Капралов, среди следов микроорганизмов обнаружены окаменелые магнитотактики — микроорганизмы, которые могли возникнуть только на объекте с магнитным полем и водой, то есть на планете, а не на или внутри кометы.
Помимо того, обнаружили окаменелости, похожие на кокковидные, палочковидные и нитевидные формы прокариотов, акритархи, протисты, альвеоляты, панцирные амебы. Среди открытий последнего времени — обнаружение в метеорите следов одноклеточных водорослей.
Следы жизни ученые ищут не на поверхности метеоритов, куда она могла быть занесена после падения на Землю, а на внутренних сколах этих тел.
Как минимум мы показываем, и это известно более 20 лет, что в космосе есть жизнь, по крайней мере, была.
Михаил Капралов,младший научный сотрудник лаборатории радиационной биологии секции астробиологии Объединенного института ядерных исследований
Таким образом, ученые приходят к выводу, что жизни вне Земли есть (или была), как минимум микроскопическая. Однако остается несколько неразрешенных вопросов: неизвестно, откуда прилетел Оргей, каков его возраст, где именно он «получил» микроорганизмы.
Читать также
Исследование: Земля не нагревалась так интенсивно последние 10 млн лет
На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком
Ученые выяснили, почему дети являются самыми опасными переносчиками COVID-19