Венерианский фосфин - маркер жизни?

топ 100 блогов trim_c19.09.2020 Александр Березин


​​Недавнее открытие биомаркера фосфина в атмосфере Венеры породило немало споров — есть ли там жизнь? О чем на самом деле говорит фосфин в облаках второй планеты? Попробуем разобраться.

Что обнаружили
Согласно научной работе, вышедшей в Nature Astronomy, на высотах в 50-60 км на Венере обнаружен фосфин – газ с формулой РН3. Концентрация его была невелика, лишь 20 частей на миллиард, незначительно выше, чем метана на Марсе, но оспорить сам факт регистрации очень трудно.

СМИ – в этот раз весьма корректно – отписали, что это очень вероятный признак жизни. Стоит разобраться, почему. Во-первых, фосфин весьма химически активен. В итоге он разлагается при повышенной температуре на чистый фосфор и водород, из атомов которых и состоит. Во-вторых, фосфор после этого в условиях венерианских облаков должен элементарно падать вниз, где никакого водорода, заметим, нет – то есть из мест, где его заметили земные телескопы, фосфин должен постоянно исчезать. В-третьих, что особенно важно, на Земле этот газ до появления людей образовывался только одним способом – в результате деятельности анаэробных бактерий.

К сожалению, газ этот даже на Земле настолько редкий, что выяснить, какие именно бактерии его производят, сложно. Однако то, что у нас он в основном биогенный – факт, поскольку появляется буквально на каждой свалке или у любой большой кучи навоза. И там, и там бурно размножаются анаэробные микробы (бактерии и, в меньшей степени, археи), но никакие неорганические процессы, способные породить такое соединение, там не идут.

Возможна ли наработка фосфина небиогенным путем в принципе? Да, безусловно: например, его следы есть в атмосфере Юпитера. Но расчеты показывают, что для его получения без участия живых существ, с их сложными каталитическими процессами, нужно огромное количество энергии.

В случае Юпитера понятно, откуда она может взяться: фосфин там поднимается из недр планеты, где температуры измеряются тысячами градусов, что позволяет фосфору вступать в реакцию с водородом, весьма распространенном на газовых гигантах. В итоге неизбежно образуется именно фосфин. Но на Венере намного прохладнее, чем в юпитерианских недрах, а главное — в ее атмосфере почти нет свободного водорода.

Чисто теоретически, фосфин на Венере может выбрасываться вулканами (хотя на Земле в заметных масштабах это не происходит). Однако авторы работы в Nature Astronomy корректно замечают, что нужный для этого масштаб извержений должен быть в сотни раз выше земного. И это если исходить из самых оптимистичных оценок живучести фосфина в атмосфере второй планеты. Но на Венере нет следов текущей вулканической активности в сотни раз выше земной. Кроме того, в нижних слоях ее атмосферы фосфин, из-за высокой температуры, должен распадаться в течении часа, то есть почти сразу после извержений.

Из-за всего этого еще в 2019 году исследователи из Массачусетского технологического института (США) в своей работе в журнале Astrobiology предложили искать фосфин на экзопланетах земного типа как признак наличия там жизни. Именно по ее следам организовали анализ спектров венерианской атмосферы – и обнаружили там этот газ.

Но как же быть с «адскими условиями на Венере», где «не может быть ничего живого»?
В школе рассказывают, что на Венере +462 °C по Цельсию, то есть теплее точки плавления свинца. А давление в 93 раза выше, чем на поверхности Земли. Какая жизнь может существовать в таких условиях?

Однако никакого парадокса тут нет. Дело в том, что на высоте 50-60 километров Венера, как установили еще советские зонды полвека тому назад, имеет примерно земные температурные условия: например, на 55 километрах там неизменно 21 градус по Цельсию. Днем и ночью, зимой и летом – благо из-за плотности венерианской атмосферы сезонных и суточных колебаний температуры там просто нет. Давление на 55 километрах равно половине земного на уровне моря – или такое же, как у нас на 5,5 километрах. Это вполне приемлемо для земных микробов, и даже некоторые альпинисты, после длительной адаптации, вполне действуют при таком давлении.

Именно из-за примерно земных температур и давления облака Венеры уже очень давно предложили как возможную зону колонизации. Дело в том, что, с точки зрения здоровья колонистов, главным ресурсом других планет считают наличие на них приличной гравитации. Иначе нужны или центрифуги для повышенного тяготения во время сна, или смирение перед процессами деградации костной и мышечной ткани живущих там людей. Венерианский уровень гравитации – 90,4% от земного, и в этом плане лучшего объекта для колонизации в этой системе нам не найти.


Это второй случай после Титана. В атмосфере на больших высотах наблюдается газ в концентрациях, заметно более высоких, чем термодинамически равновесные. Это означает что есть некий источник который его регулярно производит, "обходя естественные процессы".

На Земле такое могут почти исключительно живые существа, прежде всего бактерии и археи. Потому обнаружив нечто в атмосфере в стабильно неравновесной концентрации, мы начинаем подозревать участие неких высокоэффективных систем катализаторов, позволяющих получать неравновесные системы. И наиболее вероятным кандидатом на создание таких систем при относительно невысоких температурах являются живые объекты.

Возможны и неживые каталитические системы, но такое открытие будет не менее интересным чем открытие живого - это в некотором смысле "преджизнь". Так что открытие действительно крайне любопытное

Оставить комментарий

Архив записей в блогах:
Ну, и какие мнения у сообщества по поводу этой новости ? Очередная лажа ? Ссылки не даю, оне и так гуглятся. Метку тоже не понял, какую поставить.Просто, с одной стороны, если это утка, то вроде как бы и по делу, а если нет, так это ж новость вселенского ...
Дальние Зеленцы это красивейшее место, на мой взгляд, на Кольском полуострове, куда пришел человек и засрал с такой силой, как только мог...   Чем ближе к намеченному дню, тем стремительней количество тех, кто хотел поехать вместе со мной, стремилось к 0... И в итоге, в Да ...
Как же притягательна старина! Прежде всего своим видом и способностью,  погрузится в времена ушедших веков. Именно за этот непревзойдённый антураж я и люблю музеи деревянного зодчества под открытым небом! Их в общем не так много, но в тоже время они есть! В этом посте мы с вами, ...
Омоновцы присвоили кредитку погибшего под Смоленском полякаТрое сотрудников российского ОМОНа были арестованы за то, что расплачивались кредитной карточкой Анджея Пжевозника (Andrzej Przewoznik), гражданина Польши, погибшего в катастрофе Ту-154 под ...
Почему не стыдно Александру Круглову Ну, раз такая пьянка, то расскажу историю из первых дней Олимпиады, которую я держал в тайне. Стыдно было за свою слабость. А сейчас, выслушав рассказ босса, подумал, что я всё-таки молодец. Месть - это блюдо, которое подают холодным, как говорится. ...