на венере обнаружили жизнь
Ученые нашли потенциальный признак существования жизни на Венере
В атмосфере Венеры обнаружен газ фосфин, который считается биомаркером — признаком возможной жизнедеятельности. Об этом говорится в исследовании, которое группа астрономов во главе с Джейн Гривз из Кардиффского университета опубликовала в журнале Nature Astronomy.
Пока ученые не регистрировали подобные явления на Венере в достаточном количестве, чтобы они могли объяснить появление фосфина в атмосфере. Вулканическая активность на Венере, по имеющимся данным, минимальная; молнии в условиях венерианской атмосферы приводят к появлению лишь незначительных объемов фосфина, падение метеоритов может в целом объяснить появление лишь нескольких тонн фосфорсодержащих соединений.
Из этого исследователи делают вывод, что фосфин является наиболее подходящим биомаркером, говорящим о возможном присутствии на Венере живых организмов.
Исследование атмосферы Венеры проводилось с помощью наземного телескопа Джеймса Кларка Максвелла (JCMT) на Гаваях и системы радиотелескопов ALMA в Чили в миллиметровом диапазоне волн.
«Присутствие фосфина в объемах даже нескольких частей на миллиард совершенно неожиданно для окисленной атмосферы, где кислородсодержащие соединения значительно преобладают над водородсодержащими). Мы рассматриваем все сценарии, которые могли бы объяснить появление фосфина с учетом имеющихся знаний о Венере», — говорится в статье. Ученые подчеркивают, что жизнь на Венере является лишь одним из возможных сценариев появления фосфина в атмосфере, и его выявление не следует рассматривать в качестве однозначного доказательства наличия живых организмов на планете.
Старший научный сотрудник Института прикладной астрономии РАН Николай Железнов в разговоре с РБК также подтвердил, что фосфин может быть признаком жизнедеятельности. В то же время он отметил, что с сомнением относится к гипотезе о том, что фосфин может быть доказательством наличия жизни на соседней планете. «Прежде чем трубить о том, что найдены свидетельства о проявлениях жизни, необходимо пересмотреть все возможные варианты, что то или иное явление связано с обычной природой неживой материи», — пояснил он.
Железнов объяснил, что в соответствии с общепринятыми представлениями жизнь в ее земном представлении не может существовать на поверхности Венеры из-за невыносимых условий. Однако в атмосфере на высоте от 50 до 70 км, условия схожи с земными. «Поэтому говорят, что такой объем фосфина может свидетельствовать о возможной жизни на Венере. Однако надо понимать, что атмосфера не является твердой поверхностью, это динамическая среда, там идут кондиционные процессы, турбулентность. А для зарождения жизни нужна все-таки стабильная среда в течение миллионов лет. Я с большим сомнением отношусь к тому, что этот факт свидетельствует о проявлении жизни», — сказал ученый.
На Венере нашли признаки жизни. Она обитаема?
Что случилось?
Исследование проводила в 2017-19 годах международная группа астрономов с помощью телескопа Джеймса Кларка Максвелла (JCMT) на Гавайях и системы радиотелескопов ALMA в Чили в миллиметровом диапазоне волн. В результате ученые обнаружили вещество, поглощающее невидимые волны в определенном диапазоне. Расчеты подтвердили, что это фосфин. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
В такой окисленной атмосфере, как на Венере, содержание фосфина в размере 20 частей на миллиард совсем не типично. Точнее, его соединения не просуществовали бы в ней дольше 16 минут. Дело в том, что в атмосфере твердых планет — таких, как Земля и Венера — фосфин быстро разрушается под воздействием кислорода, если только кто-то не производит его постоянно. Это может указывать на то, что в атмосфере Венеры живут микроорганизмы, подобные земным.
Что это значит?
Венера расположена ближе к Солнцу, из-за чего температура на ее поверхности достигает 460 °С. Кроме того, в ее атмосфере практически нет кислорода и водяного пара, зато много соединений серы и углекислого газа, а давление в десятки раз больше земного. Жить в таких условиях невозможно.
Однако на высоте 50-70 км еще есть шансы — именно там и обнаружили фосфин. Здесь могли бы обитать микроорганизмы-экстремофилы — то есть те, которые способны выживать и размножаться в экстремальных условиях. Возможно, они сохранились с того периода, когда атмосфера на Венере была гораздо ближе к земной, как и температура. Потом океаны испарились, и микроорганизмы переместились из воды в атмосферу.
То есть Венера — обитаема?
Этого мы пока не знаем. Наличие жизни — лишь одно из возможных объяснений находки ученых, хотя и самое вероятное. Фосфин также появляется из-за молний, извержений вулканов или падения метеоритов. Правда, все это на Венере случается очень редко, фосфина при этом образуется совсем мало и для этого нужно очень много энергии.
Возможно, фосфин образуется в результате химических процессов, которые пока не известны науке. К тому же для формирования устойчивой жизни нужна стабильная среда в течение миллионов лет, а в атмосфере Венеры постоянно идут кондиционные процессы. Поэтому авторы исследования не спешат делать однозначные выводы и призывают рассмотреть все возможные сценарии.
Гипотезы о наличии жизни не исключают и российские астрономы: в частности, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга Владимир Сурдин и старший научный сотрудник Института прикладной астрономии РАН Николай Железнов.
Когда мы узнаем это наверняка?
Чтобы доказать наличие жизни на Венере, нужно провести целый ряд наблюдений с орбитальных и спускаемых аппаратов. Астрономы планируют проверить данные с помощью стратосферной инфракрасной обсерватории SOFIA, которая установлена на борту Boeing-747. Также для этих целей запустят орбитальный телескоп James Webb и миссию DAVINCI+.
Исследовать планету поможет и российская межпланетная станция «Венера-Д», которую запустят с 2026 по 2031 год. Это — совместный проект Роскосмоса с космическими агентствами США, Японии и Евросоюза. В составе миссии — орбитальный спутник, посадочный аппарат и «малая долгоживущая станция». Пока что астрономы не связывались с Роскосмосом по поводу своего исследования. Но один из научных сотрудников Института космических исследований РФ — Людмила Засова — ранее упоминала, что одна из задач будущей миссии — поиски жизни на Венере.
Российский миллиардер Юрий Мильнер, основатель фонда Breakthrough Initiatives, обещал выделить средства из фонда на поддержку проекта. Его возглавит Сара Сигер, планетолог из Массачусетского технологического института.
Ранее советские аппараты уже запускали на Венеру: это были «Вега-1» и «Вега-2» в 1986 году. Каждый из них спустил на парашюте аэростатный зонд, который исследовал атмосферу планеты как раз на той же высоте — 50-60 км. Владимир Сурдин, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга, предполагает, что такие же зонды можно было бы запустить и сейчас — снабдив их всем необходимым оборудованием за два-три года.
Где еще находили признаки жизни?
Русская планета: почему «Роскосмос» решил искать на Венере жизнь
Почему открытие на Венере фосфина всех так взбудоражило — и что это такое
Из этой истории следует важный урок: вроде бы много раз перепроверенные открытия веществ-биомаркеров могут оставаться спорными по 17 лет подряд. Разве можно всерьез после этого воспринимать открытие биомаркера фосфина на Венере, описанное в недавней статье в Nature Astronomy? Как ни странно — да.
Все дело в деталях открытия. Мы, люди, видим предметы вокруг нас в разных цветах. Выражаясь научным языком, каждый «цвет» — это та или иначе часть спектра, то есть электромагнитные волны с определенной длиной. Например, волны света с длиной 630−760 нанометров — это то, что мы видим как «красный». Вне видимого света есть свои части спектра. Например, для фосфина это волны с длиной 1,132 миллиметра. И хотя глазом такие электромагнитные волны не разглядеть, приборы радиотелескопов вполне способны увидеть такие «цвета».
Радиотелескопы же работают в земных условиях, и их поведение и возможные ошибки исследованы учеными чрезвычайно хорошо. Оба радиотелескопа нашли в облачном слое Венеры, на высоте 53−61 километр, что-то, что поглощает волны длиной точно в 1,123 миллиметра. Фосфин имеет именно такую полосу поглощения — то есть поглощает электромагнитные волны именно такой длины.
Спутать фосфин с чем-то еще крайне сложно: такая полоса поглощения — весьма далека от типичной для газов, имеющихся на Венере. Это заметно отличает ситуацию от марсианского метана, где полосы поглощения углекислого газа и озона могут быть опасно близки к полосе поглощения метана.
Фосфин на Венере не может быть стабильным по определению, поскольку при высокой температуре он должен разлагаться очень быстро. На поверхности планеты — за четверть часа (там +460 °C), а в облачном слое, где от +10 до +70 °C — за год-другой. То есть он должен непрерывно пополняться из какого-то источника. Молекула фосфина состоит из одного атома фосфора и трех — водорода, поэтому для создания такого соединения нужна очень высокая температура (без нее он не может образоваться, хотя слишком длительный нагрев меньшей силы и может привести к его разложению) или очень хорошие катализаторы, снижающие энергетические требования к такой реакции. Известен только один тип катализаторов, позволяющих образовывать фосфин при +10−70 °C, — органические (относящиеся к углеводородам или их производным). Именно они образуют его на земных болотах, в кучах пингвиньего гуано и других подобных местах. Катализаторы эти содержатся внутри земных микробов-анаэробов (то есть способных жить в бескислородной среде).
На Венере нет температур в тысячи градусов, и вне контекста извержений вулканов фосфину там негде взяться. При извержениях венерианских вулканов (да, они там есть, их извержения надежно открыты уже в XXI веке) теоретический потолок образования фосфина в 200 раз меньше, чем наблюдается радиотелескопами в реальности. Другая проблема: извержения вулканов не дают облака высотой в 50−60 километров. Если подпитка идет от вулканов, то следы фосфина должны быть и ниже облачного слоя — а их нет. Выходит, что бы ни было источником загадочного фосфина, оно содержится только в венерианских облаках.
Однако там пока не удалось обнаружить источников фосфора — и это логично. В условиях этих облаков фосфор (как и на Земле, где сходные температура и давление) твердый — то есть должен банально падать вниз, покидая облака. Есть только один логичный ответ, как он там может удерживаться, — в составе молекул типа ДНК, куда фосфор входит неизбежным и важным компонентом. Если фосфор в местных облаках действительно входит во что-то типа ДНК — значит, там есть жизнь Именно такое предположение и сделал ряд американских ученых в своей публикации в журнале Astrobiology.
Как может жизнь плавать в серной кислоте?
На первый взгляд, гипотеза исследователей из США кажется очень странной. Как в облаках Венеры может быть жизнь, когда 85% состава их капелек — это серная кислота и лишь 15% — вода? Разве кислота не растворит оболочку любого микроба, который вдруг попал бы в такие условия?
На деле, однако, все далеко не так плохо, как может показаться. В 1985 году, почти полвека назад, СССР впервые в истории исследовал другую планету с помощью чисто атмосферных летательных аппаратов — двух аэростатов в рамках миссии «Вега». За пару суток они проделали почти кругосветку по Венере, в том числе через ее облачный слой. Могли бы летать и больше, но аккумуляторы той эпохи заряд большее время просто не держали, отчего аэростаты плавно снизились к поверхности. Чтобы серная кислота облачного слоя не разъела оболочку аэростатов, ее сделали из органического соединения — тефлона (фторпласт-4). Возможно, аналогичное по свойствам кислотостойкое покрытие могут иметь и микробы. Тем более что на Земле есть места, где бактерии выживают в геотермальных источниках с огромной кислотностью.
Более того: американские ученые предполагают, что микробы в венерианских облаках на самое деле могут быть источником серной кислоты, а не ее жертвой. По их расчетам, на 50−60 километрах в венерианской атмосфере фотосинтезирующие организмы вполне могут жить внутри таких капелек. Используя энергию солнечного света, они могут брать молекулу воды и сернистого газа (его немало в облачном слое, туда он поступает от вулканов), чтобы производить из них серную кислоту.
Со временем капли серной кислоты (за счет конденсации или выделений все новой кислоты гипотетическими микробами) становятся все крупнее, отчего неизбежно опускаются вниз. Но внизу слишком жарко: от этого молекула серной кислоты H2SO4 снова распадается на сернистый газ (SO3) и воду (H2O). Дальше и то и другое с восходящими потоками снова поднимается вверх, где гипотетические фотосинтезирующие организмы облачного слоя Венеры снова делают из них серную кислоту — после чего цикл повторяется.
Как мы видим, это почти полный аналог земного цикла, при котором растения делают из углекислого газа (СО2) и воды (Н2О) сахара, которые затем поедают животные, разлагая обратно на воду и углекислый газ. Только в венерианской схеме нет места животным, что, учитывая ограниченную по размерам (один облачный слой) экологическую нишу, вполне нормально.
Почему «Роскосмос» хочет лететь на Венеру и тем же рейсом — еще и на Каллисто?
Было заявлено и то, что у госкорпорации есть проект возврата с поверхности Венеры образцов грунта (а равно и забора проб атмосферы из облачного слоя). Для решения этих задач планируется посадить на поверхность планеты аппарат, который возьмет пробу грунта, затем поместить ее на развертываемый аэростат, который поднимется в облачный слой. Далее тот же аппарат возьмет пробы их атмосферы, просто забрав насосом забортную смесь газов, и затем небольшая ракета, подвешенная к аэростату, сможет стартовать оттуда к Земле и доставить сюда нужные пробы. Предположительно в такой схеме можно будет надежнее понять, есть ли жизнь в венерианских облаках.
Осуществима ли такая схема технически? Вероятно, да — она не противоречит законам физики. Но есть нюанс: для возврата груза с любой планеты требуется очень немалая масса возвращающей образцы ступени. Например, в 1970-х советская станция «Луна-24» вернула с поверхности Луны 160 грамм проб грунта. Масса возвратной ступени и спасаемого аппарата при этом составила 549 килограмм. Но на Луне гравитация в шесть раз слабее земной, а на Венере — только на одну десятую. Энергетические затраты возвратной ракеты при росте силы тяжести растут не линейно, а куда быстрее — по степенному закону. То есть минимальная масса возвращающихся ступеней будет равна тоннам.
Но чтобы посадить возвращающиеся ступени, не разбив их и не спалив быстрым торможение в атмосфере, нужна посадочная ступень. При тяжелой возвратной она тоже быстро набирает массу. Для «Луны-24» общая масса аппарата в целом была 5,8 тонны, отчего ее вывод потребовал ракеты «Протон». Для аналогичной миссии на Венеру надо будет запустить к ней буквально десятки тонн. Но у России просто нет ракет, которые могли бы это сделать, — и даже будущая тяжелая «Ангара» для этого недостаточно сильна. Выходит, без ядерного буксира типа «Нуклон» и в самом деле не обойтись.
Проблема в том, что на сегодня его проработка сводится к отработке наземных макетов. Учитывая, что речь идет о принципиально новом проекте, не имеющем аналогов в земной истории, не похоже, что «Роскосмос» всерьез нацелен на его реализацию в обозримом будущем. Нельзя рассчитывать на практическое использование атомолета в 2030 году и одновременно не идти дальше макетных испытаний в 2020 году. Десять лет — не слишком большой срок для создания настолько новой техники.
Возникает вопрос: как к этому относиться? Зачем «Роскосмос» уже в 2020 году обещает нам то, для выполнения чего у него нет техники? Да еще и не торопится ее создавать? Понять смысл происходящего помогает другой тезис представителей госкорпорации: что многие ученые считают Каллисто перспективным местом для создания постоянной базы. Напомним: на поверхности Каллисто космическая радиация для находящегося там человека — 0,0001 зиверта в сутки или 0,365 зиверта в год. Рекомендованная доза облучения по стандартам NASA и «Роскосмоса» — 0,5 зиверта в год. Выходит, на Каллисто она вроде бы не такая уж и большая, но, например, на поверхности Марса она составляет 0,23 зиверта в год, в полтора с лишним раза меньше. И это логично: на Марсе есть атмосфера, и там дальше от опасных радиационных поясов Юпитера.
Мы сравнили Каллисто с Марсом не просто так: ранее люди из российской космической отрасли пытались критиковать планы Илона Маска на полет к Марсу именно на основе того, что угроза радиации на этом пути якобы чрезмерно велика. Игорь Митрофанов из Института космических исследования РАН прямо утверждал : «На это нельзя пойти, это будет противоречить, условно говоря, нормам охраны труда, поскольку это не военная обстановка, отправлять людей на такой риск просто никто не разрешит. Если Маск отправит людей, их родственники смогут подать на него в суд». Интересная складывается ситуация: отправлять людей для создания базы на Марсе нельзя, ибо 0,23 зиверта в год — это якобы много (как мы отметили выше — нет), а к Каллисто, где радиация заметно сильнее, — можно. В чем логика? Наиболее вероятный ответ прост: логика в том, что к Марсу хочет лететь Маск, к которому особой любви «Роскосмос» испытывать не может (он отобрал у госкорпорации немало коммерческих пусков). А вот к Каллисто Маск желания лететь не изъявлял. К тому же лежит Каллисто дальше Марса, то есть миссия туда будет с точки зрения пиара смотреться выгоднее, чем к четвертой планете. Всегда выгоднее пытаться сделать что-то первым, чем повторять за другим, — так, к сожалению, думают многие специалисты по пиару.
Пример с Каллисто показывает: пока «Роскосмос» играет в войну слов, а не дел. Всерьез госкорпорация еще не рассматривает миссию ни на Венеру, ни к Каллисто. Речь идет лишь о словесных интервенциях, призванных поддержать ее имидж в глазах населения России и ее руководства.
Сработает ли это? По логике, не должно, поскольку несерьезность заявленных планов очевидна. Однако, судя по несменяемости руководства «Роскосмоса», возможно, оно знает о словесных интервенциях в адрес руководства страны заметно больше, чем мы.
На Венере обнаружена жизнь? Разбор международной сенсации
авторы работы считают, что обнаружение фосфина не является надежным доказательством существования жизни в атмосфере Венеры и указывает только на потенциально неизвестные геологические или химические процессы, происходящие на планете
Он уже давно меня в ЧС кинул, при этом закатил мне в личку истерику, яростно расписывая какой я тупой и всё такое
Просто юный очень, подозреваю
Комментарий удален по просьбе пользователя
Что за Рен-ТВ ты сюда принёс?
Это заголовок желтизной фонит ред.
яндекс до венеры не возит(
Это первое обнаружение внеземной жизни
Не первое, вот 2003 год, например
https://www.astrobio.net/news-exclusive/venusian-cloud-colonies/ ред.
Про Венеру, но там ещё «аргументы в пользу», тут по концентрации фосфина и анализе иных гипотез причин сравнительно высокой концентрации (не подходящих, в отличие от анаэробных бактерий) уже обнаружена.
Ну нет, «обнаружена» — это когда обнаружат. А пока не «обнаружена», а появились ещё одни доказательства в пользу того, что она есть (но может и не быть)
Скажем так, нет альтернативных гипотез этой концентрации фосфина, учеными они не предвидятся, а гипотеза анаэробных бактерий отлично вписывается в факт.
Про «обнаружено» писал ниже, см. так же забавное видео «Вы не можете дотронуться до чего-либо»; к тому, что в большинстве случаев наблюдение не инвазивно для наблюдаемого. ред.
В начале 2000-х тоже не было альтернативных версий концентрации сульфида карбонила, а потом оказалось, что он может появляться из-за вулканической активности или других процессов.
Правда в том, что в таких вопросах никогда нельзя категорично утверждать «да/нет», пока не станет известно наверняка — то есть не найдут физические доказательства. Потому что планетарные процессы очень сложны и слишком отличаются от Земли, многое нам до сих пор неизвестно.
Поэтому жизнь на Венере — это всё ещё гипотеза, но такие исследования могут подстегнуть финансирование миссии, чтобы подтвердить или опровергнуть предположение ред.
Ученые нашли в облаках Венеры признаки существования жизни
В трудном процессе поиска учеными внеземной жизни, возможно, впервые произошел серьезный прорыв. В атмосфере Венеры им удалось обнаружить редкое химическое соединение, которое может указывать на существование там живых микроорганизмов.
Об этом в понедельник объявила международная команда ученых под руководством профессора Университета Кардиффа Джейн Гривз на специально созванной для этого пресс-конференции. Статья об открытии опубликована в журнале Nature Astronomy.
Также фосфин выделяется при ударе молний и в результате вулканической активности, однако лишь в очень небольших количествах, а на Венере обнаружены значительные запасы этого газа.
Это и позволило ученым выдвинуть сенсационную гипотезу. Дело в том, что естественным путем в таких количествах фосфин может быть получен в результате жизнедеятельности бактерий, живущих в бескислородной среде.
Автор фото, ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & NASA / JPL / Ca
Так выглядят молекулы фосфина в атмосфере Венеры глазами художника
«Убедительные доказательства»
Впрочем, так было не всегда: ученые уверены, что когда-то давно климат на планете был значительно мягче и ее поверхность с большой вероятностью была покрыта океанами, в которых вполне могла зародиться жизнь.
Автор фото, JAXA / ISAS / Akatsuki Project Team
Однако сильный парниковый эффект (атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа) привел к тому, что в итоге планета нагрелась куда сильнее, чем расположенный ближе к Солнцу Меркурий, и океаны там испарились.
Тем не менее ученые уже несколько десятилетий подозревали, что на Венере все же успели зародиться микроорганизмы, которые могут до сих пор продолжать существование в атмосфере.
Поиски вели на высоте 50-60 км от поверхности, где расположен постоянный облачный покров планеты. Хотя состоят эти облака в основном из ядовитого сернистого газа и капель серной кислоты, температурные условия там вполне пригодны для поддержания жизни.
Автор фото, Greaves at al., Nature Astronomy
Несколько лет ученые проводили расчеты, пытаясь понять, какие химические или физические реакции могут производить фосфин в таком количестве (примерно 20 молекул из каждого миллиарда). Последовательно исключив возможные объяснения одно за другим, они пришли к наиболее вероятному заключению: газ имеет бактериальное происхождение.
Автор фото, Will Montgomerie / EAO / JCMT
Телескоп на Гавайях, при помощи которого проводили наблюдения
По плану, в составе миссии будут орбитальный спутник, посадочный аппарат, и «малая долгоживущая станция», а стартовать экспедиция должна с космодрома Восточный в одно из возможных окон: в 2026, 2028, 2029 или 2031 году.
Отвечая на вопрос Русской службы Би-би-си о том, займется ли «Венера-Д» проверкой оглашенной в понедельник захватывающей гипотезы, ученые сказали, что еще не связывались по этому поводу с Роскосмосом.
Однако в прошлом году один из руководителей этого проекта, ведущий научный сотрудник Института космических исследований Людмила Засова, упоминала, что в число задач экспедиции входят и поиски жизни
Последнее заявление астрономов сильно повышает шансы на то, что поиски эти вполне могут увенчаться успехом.