Облака Венеры слишком сухие и кислые для жизни

Увеличить / Густая ультрафиолетовая атмосфера Венеры была получена в 1979 году аппаратом Pioneer Venus Orbiter.

В прошлом году исследование произвело фурор, указав на присутствие химического вещества, которое было предложено в качестве возможного индикатора жизни. Найдено в атмосфере Венеры. Хотя адские условия на поверхности планеты исключают существование на ней какой-либо жизни, более мягкая среда остается возможной в облаках планеты, высоко над ее поверхностью. Таким образом, нельзя было сразу исключить возможность того, что химическое вещество указывает на жизнь.

В последующие месяцы другие исследователи ставит под сомнение по утверждению, что химическое вещество когда-либо присутствовало. Сегодня опубликована исследовательская работа, в которой говорится, что условия в облаках Венеры никоим образом не совместимы с жизнью даже на расстоянии, аналогичном земному. Хотя температуры в облаках действительно намного мягче, воды для поддержания жизни нигде не хватает, и большая часть того, что находится в каплях, состоит в основном из серной кислоты.

установка лимитов

На пресс-конференции, на которой были объявлены результаты, Джон Холлсворт из Королевского университета в Белфасте сказал, что новая работа была вдохновлена ​​очевидным открытием фосфина в атмосфере Венеры. Он и его сотрудники осознали, что две области исследований объединились, чтобы создать другие способы изучения возможностей жизни на Венере. Одним из них было исследование жизни в экстремальных условиях на Земле, отчасти стимулированное усилиями НАСА по определению того, как лучше всего защитить Марс от загрязнения зондами, которые мы посылаем туда.

Второй также был инициирован НАСА: мы отправили зонды в атмосферы одних планет и сфотографировали другие. Хотя эти датчики специально не искали жизнь, они обеспечивали прямые измерения таких вещей, как температура и давление, которые устанавливали ограничения на такие вещи, как количество воды в атмосфере и ее форму.

Что касается Венеры, люди выделили организмы, которые могут поддерживать обмен веществ в разных пределах: температура, кислотность, содержание воды. Поскольку температура меняется с высотой, первая устанавливает ограничения на наблюдаемые высоты. Последние два важны, потому что Венера считается очень сухой планетой, чьи облака создаются не конденсированной водой, а скорее наличием капель серной кислоты, которые содержат некоторое количество воды.

Мировым рекордсменом по выживаемости в условиях засухи в настоящее время является солеустойчивый гриб, который может метаболизировать и подвергаться делению клеток с очень небольшим количеством воды. Ученые определяют, сколько воды доступно, с помощью показателя, называемого активностью воды. В простых условиях, таких как влажная атмосфера, это то же самое, что и относительная влажность – количество присутствующей воды по сравнению с максимальным количеством при температуре и давлении. Но его также можно измерить с учетом таких факторов, как растворенные соли или состав льда.

Для сильной кислоты есть микроб, который живет до -0,06 pH, что соответствует серной кислоте, составляющей чуть более 10 процентов веса раствора (остальное – вода).

Не все облака приносят дождь

Применение этой информации к условиям на Венере дает мрачные результаты. Основываясь на измерениях в ее атмосфере, исследователи подсчитали, что относительная влажность Венеры будет менее 0,4 процента – более чем в 100 раз ниже рекордно низкого уровня, допускаемого организмом на Земле.

Если вы предположите, что жизнь на Венере выработала способы извлечения воды из разреженной атмосферы, серная кислота становится огромной проблемой. Исследователи подсчитали, что капли, которые образуются вокруг серной кислоты, будут содержать так мало воды, что концентрация серной кислоты по массе составит 78 процентов – минимум. Капли станут максимально похожими на чистую серную кислоту с небольшим количеством воды.

На этом этапе кислотность серной кислоты представляет меньшую проблему, чем ее способность химически разлагать молекулы с образованием новых молекул воды для растворения. Графическая демонстрация этого процесса доступна на сайте это видео, который показывает, что сахар превращается в чистый углерод, когда из него удаляется вода. Авторы исследовательской работы перечисляют все проблемы, которые она создает: «Серная кислота обезвоживает клеточные системы, удаляет воду из биомолекул, снижает гидрофобные взаимодействия и нарушает целостность плазматической мембраны».

Исключив Венеру, исследователи обратили внимание на другие части Солнечной системы. Облака Марса имеют температуру значительно ниже точки, в которой метаболизм на Земле полностью прекращается, согласно измерениям, сделанным зондами, прошедшими через его атмосферу. В качестве хорошей меры любая присутствующая вода представляет собой лед, подвергнутый достаточному количеству ультрафиолетовых лучей, чтобы его стерилизовать. Так что облака на Марсе также были исключены.

А как насчет Земли и Юпитера?

Также возможно, что верхние слои атмосферы Земли слишком сухие, чтобы поддерживать жизнь, но относительная влажность нижних слоев атмосферы (тропосферы) может варьироваться от нуля до 100 процентов. Однако большинство облаков в тропосфере будет иметь активность воды, совместимую с жизнью, что согласуется с выводами о том, что различные микробы, вероятно, выживают, путешествуя через облака, которые кончаются вместе.

Наконец, самое необычное открытие происходит при взгляде на Юпитер, который посетил зонд, сброшенный во время миссии «Галилео». Зонд случайно упал в сухую область атмосферы гигантской планеты, но мы знаем, что разные облачные полосы могут различаться по составу, а некоторые из них, вероятно, довольно влажные. Аммиак – это сложное существо, но в основном он присутствует на высотах выше, чем те, где температуры находятся в пределах биосовместимого диапазона.

Хотя есть много неопределенностей, общий вывод заключается в том, что, вероятно, будет достаточно воды для поддержания жизни на высотах, где температура колеблется от -30 ° C до 10 ° C.

это жизнь

Исследователи отмечают, что этот же подход должен помочь нам взглянуть на жизнь на больших высотах, когда мы начнем получать подробности об атмосфере экзопланет. Однако он ничего не скажет нам о состоянии поверхности (хотя некоторые из них, вероятно, можно вывести из других данных). «Возможность определять потенциальную пригодность для жизни на основе этого меня лично волнует, – сказал Холлсворт.

Другая примечательная вещь заключается в том, что это применимо к жизни, какой мы ее знаем: водозависимой, с широким использованием углеводородов и гидрофильными и гидрофобными взаимодействиями. У других жидкостей сильно различаются точки кипения и замерзания, и они предпочитают совершенно другие химические применения. Пока у нас нет никаких указаний на то, что в нем могла образоваться жизнь, но это все еще захватывающая возможность. Как сказал на пресс-конференции Крис Маккей из Исследовательского центра Эймса НАСА: «Часть меня надеется, что когда мы найдем жизнь в другом месте, она будет действительно другой».

Естественная астрономия, 2021 г. DOI: 10.1038 / с41550-021-01391-3 (О DOI).

We will be happy to hear your thoughts

Leave a reply

https://www.mygamenews.ru/