Według nowych badań niezwykłego zachowania siarki w atmosferze Wenus nie można wytłumaczyć “powietrzną” formą życia pozaziemskiego.
Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge wykorzystali kombinację biochemii i chemii atmosferycznej, aby przetestować hipotezę “życia w chmurach”, na temat której astronomowie spekulowali od dziesięcioleci, i odkryli, że życie nie może wyjaśnić składu atmosfery Wenus.
Oczekuje się, że każda forma życia w wystarczającej obfitości pozostawi chemiczne odciski palców w atmosferze planety, ponieważ konsumuje żywność i wydala odpady. Jednak naukowcy z Cambridge nie znaleźli dowodów na istnienie tych odcisków palców na Wenus.
Nawet jeśli Wenus jest pozbawiona życia, naukowcy twierdzą, że ich wyniki, ogłoszone w czasopiśmie Nature Communications, mogą być przydatne do badania atmosfer podobnych planet w całej galaktyce i ewentualnego wykrycia życia poza Układem Słonecznym.
„Spędziliśmy ostatnie dwa lata próbując wyjaśnić dziwną chemię siarki, którą widzimy w chmurach Wenus” – powiedział współautor dr Paul Rimmer z Wydziału Nauk o Ziemi Cambridge. „Życie jest całkiem dobre w dziwnej chemii, więc badaliśmy, czy istnieje sposób na uczynienie życia potencjalnym wyjaśnieniem tego, co widzimy”.
Naukowcy wykorzystali kombinację modeli atmosferycznych i biochemicznych, aby zbadać reakcje chemiczne, które mają nastąpić, biorąc pod uwagę znane źródła energii chemicznej w atmosferze Wenus.
„Przyjrzeliśmy się „jedzeniu” na bazie siarki, dostępnej w atmosferze Wenus – nie jest to coś, co ty lub ja chcielibyśmy jeść, ale jest to główne dostępne źródło energii” – powiedział Sean Jordan z Instytutu Astronomii w Cambridge. pierwszy autor. „Jeśli ta żywność jest konsumowana przez życie, powinniśmy zobaczyć na to dowód poprzez utratę i pozyskiwanie określonych substancji chemicznych w atmosferze”.
Modele analizowały szczególną cechę atmosfery Wenus – obfitość dwutlenku siarki (SO2). Na Ziemi większość SO2 w atmosferze pochodzi z emisji wulkanicznych. Na Wenus poziom SO2 jest niższy w chmurach, ale w jakiś sposób jest on „wysysany” z atmosfery na większych wysokościach.
„Jeśli istnieje życie, musi mieć wpływ na chemię atmosfery” – powiedział współautor dr Oliver Shorttle z Wydziału Nauk o Ziemi i Instytutu Astronomii w Cambridge. „Czy życie może być powodem, dla którego poziomy SO2 na Wenus są tak bardzo zmniejszone?”
Modele opracowane przez Jordana zawierają listę reakcji metabolicznych, które formy życia przeprowadzają w celu uzyskania „pożywienia” oraz produktów ubocznych odpadów. Naukowcy przeprowadzili model, aby sprawdzić, czy zmniejszenie poziomów SO2 można wytłumaczyć tymi reakcjami metabolicznymi.
Odkryli, że reakcje metaboliczne mogą skutkować spadkiem poziomu SO2, ale tylko poprzez wytwarzanie innych cząsteczek w bardzo dużych ilościach, których nie widać. Wyniki wyznaczają twardą granicę tego, ile życia może istnieć na Wenus, nie burząc naszej wiedzy na temat reakcji chemicznych w atmosferach planetarnych.
„Gdyby życie było odpowiedzialne za poziomy SO2, które widzimy na Wenus, złamałoby to również wszystko, co wiemy o chemii atmosfery Wenus” – powiedział Jordan. „Chcieliśmy, aby życie było potencjalnym wyjaśnieniem, ale kiedy uruchomiliśmy modele, nie jest to realne rozwiązanie. Ale jeśli życie nie jest odpowiedzialne za to, co widzimy na Wenus, nadal jest to problem do rozwiązania – jest wiele dziwnej chemii do kontynuacji”.
Chociaż nie ma dowodów na to, że życie zjadające siarkę ukrywa się w chmurach Wenus, naukowcy twierdzą, że ich metoda analizy sygnatur atmosferycznych będzie cenna, gdy JWST, następca Teleskopu Hubble’a, zacznie zwracać obrazy innych układów planetarnych jeszcze w tym roku. Niektóre cząsteczki siarki w bieżącym badaniu są łatwe do zauważenia za pomocą JWST, więc poznanie chemicznego zachowania sąsiada z sąsiedztwa może pomóc naukowcom w odkryciu podobnych planet w całej galaktyce.
„Aby zrozumieć, dlaczego niektóre planety są żywe, musimy zrozumieć, dlaczego inne planety są martwe” – powiedział Shorttle. „Gdyby życie w jakiś sposób zdołało wślizgnąć się do chmur Wenus, zmieniłoby to całkowicie sposób, w jaki szukamy chemicznych oznak życia na innych planetach”.
„Nawet jeśli „nasza” Wenus jest martwa, możliwe jest, że planety podobne do Wenus w innych układach mogą gościć życie” – powiedział Rimmer, który jest również powiązany z Laboratorium Cavendish w Cambridge. „Możemy wykorzystać to, czego się tutaj nauczyliśmy, i zastosować to w układach egzoplanetarnych – to dopiero początek”.
Badania zostały sfinansowane przez Fundację Simonsa oraz Radę ds. Obiektów Naukowych i Technologicznych (STFC), część UK Research and Innovation (UKRI).