В облаках Венеры возможен фотосинтез — ученые
Предполагаемое обнаружение газообразного фосфина в атмосфере Венеры подняло интересный вопрос, может ли он иметь биологическое происхождение.
Учитывая, насколько неприветливой кажется Венера для жизни, этот вопрос вызвал фурор. Но теперь ученые определили, что эта адская эта планета действительно может быть обитаемой.
Исследование было опубликовано в Astrobiology.
В частности, уровень солнечного излучения на определенных высотах сравним с солнечным излучением на Земле, а это означает, что фотосинтезирующие микробы, переносимые по воздуху, могут выжить на этих высотах. Более того, толстый слой облаков обеспечит некоторую защиту от вредного ультрафиолетового излучения, и вполне возможно, что кислотность в этих облаках ниже прогнозируемой и находится в пределах приемлемых параметров для жизни.
«Все это подтверждают возможность фототрофии в облаках Венеры», — заявили ученые.
Что касается обитаемости, Венера выглядит маловероятной. Условия на поверхности действительно адские. Планета полностью покрыта плотной атмосферой, почти полностью состоящей из углекислого газа, который вращается в 60 раз быстрее, чем сама планета, создавая безумные ветры.
Небо заполнено густыми облаками серной кислоты, а его атмосферное давление на нулевой высоте почти в 100 раз превышает земное. Средняя температура поверхности составляет 471 градус по Цельсию (880 градусов по Фаренгейту).
Поэтому, когда астрономы объявили, что в 2020 году они обнаружили газообразный фосфин в атмосфере планеты, возникли разногласия. Это потому, что одним из объяснений его присутствия могут быть микроорганизмы.
Фосфин можно найти здесь, на Земле, в очень ограниченном количестве, одним из которых являются анаэробные экосистемы или экосистемы с низким содержанием кислорода. Он находится в болотах и илах, где процветают анаэробные микробы; он содержится в кишечнике и кишечных газах. Каким-то образом анаэробные микроорганизмы производят фосфин, а облака Венеры анаэробны.
Биологическое происхождение — не единственное объяснение — вулканическое происхождение также возможно — но для того, чтобы оценить возможность биологического происхождения в первую очередь, нужно провести надлежащий анализ обитаемости Венеры.
Итак, группа ученых под руководством биохимика Ракеша Могула из Калифорнийского государственного политехнического университета в Помоне приступила к его проведению. Во-первых, они исследовали уровень солнечного света, который может проникать через облака Венеры. На основе исторических измерений ученые рассчитали уровни освещенности в облаках и определили, что освещенность в средних и нижних облаках Венеры аналогична освещенности на поверхности Земли, где в изобилии присутствует фотосинтезирующая жизнь.
Но одного уровня освещенности недостаточно. Исследование, проведенное ранее в этом году, показало, что в облаках Венеры просто недостаточно активности воды для поддержания жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Но это может быть не так, если состав облаков Венеры не такой, как мы думаем. По текущим оценкам, концентрация серной кислоты составляет 75% для средних облаков и 98% для нижних облаков.
Могул и его команда пересмотрели данные Венеры и определили, что сигнатуры, указывающие на серную кислоту, также могут быть вызваны нейтрализованными формами серной кислоты, такими как бисульфат аммония. Если это так, то в облаках Венеры может быть значительно больше активности воды и значительно меньше кислотности, чем предполагают предыдущие оценки.
Это не значит, что дело обстоит именно так. Исследование призвано установить, что это просто возможно, что, в свою очередь, открывает пути для будущих исследований, включая более подробный анализ атмосферы Венеры, чтобы определить пригодность для жизни.
«Наше исследование обеспечивает ощутимую поддержку возможности фототрофии и/или хемотрофии микроорганизмов в облаках Венеры. Уровни кислотности и активности воды потенциально находятся в приемлемом диапазоне для роста микробов на Земле, в то время как постоянное освещение с ограниченным ультрафиолетовым излучением предполагает, что облака Венеры могут быть гостеприимными для жизни.», — сказал Могул и его команда.
Учитывая, насколько неприветливой кажется Венера для жизни, этот вопрос вызвал фурор. Но теперь ученые определили, что эта адская эта планета действительно может быть обитаемой.
Исследование было опубликовано в Astrobiology.
В частности, уровень солнечного излучения на определенных высотах сравним с солнечным излучением на Земле, а это означает, что фотосинтезирующие микробы, переносимые по воздуху, могут выжить на этих высотах. Более того, толстый слой облаков обеспечит некоторую защиту от вредного ультрафиолетового излучения, и вполне возможно, что кислотность в этих облаках ниже прогнозируемой и находится в пределах приемлемых параметров для жизни.
«Все это подтверждают возможность фототрофии в облаках Венеры», — заявили ученые.
Что касается обитаемости, Венера выглядит маловероятной. Условия на поверхности действительно адские. Планета полностью покрыта плотной атмосферой, почти полностью состоящей из углекислого газа, который вращается в 60 раз быстрее, чем сама планета, создавая безумные ветры.
Небо заполнено густыми облаками серной кислоты, а его атмосферное давление на нулевой высоте почти в 100 раз превышает земное. Средняя температура поверхности составляет 471 градус по Цельсию (880 градусов по Фаренгейту).
Поэтому, когда астрономы объявили, что в 2020 году они обнаружили газообразный фосфин в атмосфере планеты, возникли разногласия. Это потому, что одним из объяснений его присутствия могут быть микроорганизмы.
Фосфин можно найти здесь, на Земле, в очень ограниченном количестве, одним из которых являются анаэробные экосистемы или экосистемы с низким содержанием кислорода. Он находится в болотах и илах, где процветают анаэробные микробы; он содержится в кишечнике и кишечных газах. Каким-то образом анаэробные микроорганизмы производят фосфин, а облака Венеры анаэробны.
Биологическое происхождение — не единственное объяснение — вулканическое происхождение также возможно — но для того, чтобы оценить возможность биологического происхождения в первую очередь, нужно провести надлежащий анализ обитаемости Венеры.
Итак, группа ученых под руководством биохимика Ракеша Могула из Калифорнийского государственного политехнического университета в Помоне приступила к его проведению. Во-первых, они исследовали уровень солнечного света, который может проникать через облака Венеры. На основе исторических измерений ученые рассчитали уровни освещенности в облаках и определили, что освещенность в средних и нижних облаках Венеры аналогична освещенности на поверхности Земли, где в изобилии присутствует фотосинтезирующая жизнь.
Но одного уровня освещенности недостаточно. Исследование, проведенное ранее в этом году, показало, что в облаках Венеры просто недостаточно активности воды для поддержания жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Но это может быть не так, если состав облаков Венеры не такой, как мы думаем. По текущим оценкам, концентрация серной кислоты составляет 75% для средних облаков и 98% для нижних облаков.
Могул и его команда пересмотрели данные Венеры и определили, что сигнатуры, указывающие на серную кислоту, также могут быть вызваны нейтрализованными формами серной кислоты, такими как бисульфат аммония. Если это так, то в облаках Венеры может быть значительно больше активности воды и значительно меньше кислотности, чем предполагают предыдущие оценки.
Это не значит, что дело обстоит именно так. Исследование призвано установить, что это просто возможно, что, в свою очередь, открывает пути для будущих исследований, включая более подробный анализ атмосферы Венеры, чтобы определить пригодность для жизни.
«Наше исследование обеспечивает ощутимую поддержку возможности фототрофии и/или хемотрофии микроорганизмов в облаках Венеры. Уровни кислотности и активности воды потенциально находятся в приемлемом диапазоне для роста микробов на Земле, в то время как постоянное освещение с ограниченным ультрафиолетовым излучением предполагает, что облака Венеры могут быть гостеприимными для жизни.», — сказал Могул и его команда.
