Venus nu poate susține viața în nori, dar Jupiter are potențial

Norii lui Venus au captivat pământenii de zeci de ani. Ele formează o oglindă orbitoare care ascunde suprafața planetei, iar în anii 1950 un om de știință israelian a speculat că norii ar putea masca o lume plină de insecte care pot rezista căldurii intense.

Când nava spațială rusă Venera a făcut poze cu suprafața în 1975, nu au fost găsite insecte. Venus este un infern pustiu, victima unui efect de seră fugă care a ridicat temperaturile pe Pământ la peste 850 de grade Fahrenheit – suficient de fierbinți pentru a topi plumbul. Dar în nori, atmosferele mai blânde așteaptă orice forme de viață străine potențiale.

În aer, viața poate găsi o cale.

Cel puțin, aceasta a fost o ipoteză. S-ar putea întâmpla pe Pământ … deci de ce nu s-ar întâmpla în altă parte? Anul trecut, ideea că microbii Fie ca atmosfera lui Venus să invite acasă Acesta a fost susținut de un studiu care a susținut că a detectat niveluri ridicate de fosfină – un gaz instabil legat de activitatea biologică – pe suprafața norilor planetei noastre surori. Aceasta a dat naștere unei teorii conform căreia microbii din nori ar putea produce gazul.

Pe măsură ce oamenii de știință decodificau semnalul fosfinei, totuși, posibilitatea ca acesta să fie un semn de viață în norii lui Venus părea din ce în ce mai puțin probabilă.

Luni, perspectiva unei comunități de microbi care să plutească în nori a luat o altă lovitură.

la Un studiu publicat în revista Nature AstronomyCercetătorii exclud posibilitatea vieții – așa cum o știm noi – în norii lui Venus. Norii sunt nelocuibili.

„Cea mai extremă viață de pe Pământ nu ar avea absolut nicio șansă de a trăi în norii lui Venus”, mi-a spus John Hallsworth, un microbiolog de la Queen’s University din Belfast și autor principal al noii lucrări de cercetare.

Problema este disponibilitatea apei. Când oamenii de știință planetari caută viață în altă parte a universului, ei caută apă, deoarece este esențială pentru viață. Norii Venus ar putea părea un loc bun pentru a începe, dar nu sunt genul de nori cu care suntem obișnuiți pe Pământ. Norii lui Venus constau în cea mai mare parte din picături lichide de acid sulfuric – substanța pe care o folosim pentru curățarea canalelor de scurgere – la concentrații pe care Hallsworth le descrie drept „ostile biologic”.

Aceste detalii plasează deja viața microbiană în fundal, dar Halsworth și echipa sa au dorit date reci și dificile pentru a evalua posibilitatea. Au studiat datele colectate de nave spațiale care s-au scufundat în atmosfera lui Venus pentru a analiza activitatea apei din nori și, de asemenea, și-au îndreptat atenția spre Marte și Jupiter.

visele cu fosfină

În septembrie 2020, au anunțat astronomii Detectarea unei cantități excesive de fosfină gazoasă în atmosfera superioară a lui Venus. Echipa de cercetare a fost nedumerită de această chimie inexplicabilă, deoarece fosfina de pe Pământ – Mirosul de pește în descompunere السمك Poate fi produs de microbi.

Cercetătorii au subliniat rapid că descoperirea lor nu a fost Final Semnul vieții se află în norii lui Venus, dar oamenii de știință și publicul au bâzâit în legătură cu totul. Acesta l-a inspirat pe Jim Bridenstine, administratorul NASA la acea vreme, să anunțe că este timpul să acordăm prioritate lui Venus. Febra Venus s-a răspândit prin știința planetară. Brusc , Ideea căutării vieții pe Marte Se simțea ca o amintire îndepărtată.

Posibilitatea vieții pe Venus a fost nedumeritoare, dar oamenii de știință au început să își verifice dublu și triplu descoperirile. După anunțarea fosfinei, alte grupuri de cercetare au început să analizeze datele, care au fost obținute de la ALMA Ground Telescope. Examinările secundare indică faptul că semnalul cu fosfină poate fi eronat sau poate să nu fie la fel de puternic pe cât se credea inițial.

Aici au plecat Hallsworth și asociații săi. De aproape trei decenii, Hallsworth investighează modul în care activitatea apei afectează viața microbiană. Opera sa a explorat limitele inferioare ale vieții – sau cât de „uscată” trebuie să fie înainte ca activitatea biologică să se prăbușească.

Știind că norii lui Venus au un conținut ridicat de acid sulfuric, ceea ce reduce activitatea apei, el a spus că „sună clopotele de alarmă” înainte de a citi chiar hârtia cu fosfină. Colegii săi s-au întors spre el pentru a-l întreba dacă știe despre activitatea apei în nori, în speranța de a picta o imagine mai clară a ceea ce se întâmplă acolo.

Dar nu s-a uitat, așa că echipa a plecat la muncă. În termen de două săptămâni, Hallsworth și grupul au analizat datele colectate de sonda Pioneer a NASA și de Venera rusă, roiul de nave spațiale care s-a aruncat în atmosfera lui Venus în anii 1970. Datele colectate de ambarcațiune le-au oferit informații despre temperaturi, presiuni și apă blocată în nori.

cerul deșertului

Orice potențial microb care plutește printre norii lui Venus s-ar găsi într-un mediu foarte ostil. La aproximativ 30 până la 44 de mile deasupra suprafeței, în nori, este mai uscat decât cel mai extins deșert subtropical de pe Pământ: Sahara.

„Norii lui Venus sunt mai uscați decât Sahara”, a spus Hallsworth, menționând că Sahara are aproximativ 0,25 de activitate de apă, în timp ce norii de Venus intră la doar 0,004 de activitate de apă. Acest număr pentru Venus este pur și simplu prea extrem pentru a susține orice viață pe care o cunoaștem.

„Cei mai toleranți la secetă microbi de pe Pământ nu ar avea nicio șansă pe Venus”, a spus Hallsworth.

Nu numai că activitatea apei este extrem de scăzută, dar presupunând că un microb a găsit o picătură de lichid în norii lui Venus – o oază pe cerul deșertului – soarta sa nu ar fi mai bună. Aceste oaze potențiale sunt de fapt picături toxice de acid sulfuric. Orice microorganism va găsi aciditate prea mult.

„Nu se cunoaște nicio celulă microbiană care să poată rămâne intactă la concentrații mari de acid sulfuric în picăturile de nori ale lui Venus”, a spus Halsworth.

Microbii care se regăsesc într-un astfel de loc se vor confrunta cu moartea instantanee, rupându-și membranele și vărsându-și interiorul.

Lucrarea anterioară a lui Hallsworth a investigat limitele exterioare ale vieții microbilor de pe Pământ. Când vine vorba de activitatea acvatică, ciupercile cunoscute sub numele de Aspergillus penicillioides, care se găsesc în cărțile vechi sau sunt legate în praf în interiorul pernelor și plapumelor, domnesc pe planeta noastră. În 2017, Laboratorul Hallsworth a publicat o lucrare S-a constatat că ciupercile pot crește și se pot împărți la o activitate de apă de 0,585. Acest lucru este impresionant pentru organismul Pământului.

Ei folosesc acest număr – 0,585 de activitate a apei – ca limită pe care microbul o poate tolera, dar activitatea de apă din norii lui Venus este de două ori mai mică în volum.

Nici Marte nu are activitate de apă pentru a facilita viața în atmosferă – este foarte rece -, dar o altă planetă din sistemul nostru solar are o activitate de apă care depășește 0,585. Este un candidat surprinzător pentru o casă extraterestră.

Jupiter ascendent

Gigantul gazos Jupiter se așează peste toate planetele care orbitează soarele. Este sălbatic și, ca și Venus, este renumit pentru atracția sa. Când echipa de cercetare a analizat activitatea apei în atmosfera lui Jupiter, a constatat că aceasta era la un nivel suficient de ridicat pentru a permite microbilor să locuiască.

„Nu ne așteptam deloc la asta”, a spus Hallsworth.

Folosind lecturi din sonda Galileo a NASA, care a fost lansată în 1989 și a lansat o sondă în atmosfera gigantului gazos în 1995, echipa a dezvăluit că undeva sub fața răsucită a lui Jupiter, existau condiții pentru viață.

„Există cel puțin un strat în norii lui Jupiter în care sunt îndeplinite cerințele de apă”, a declarat Chris McKay, un om de știință planetar la Centrul de Cercetare Ames al NASA și coautor al lucrării, în timpul unei conferințe de presă.

Cu toate acestea, echipa a subliniat rapid că acest lucru nu este un indiciu că există viață pe această planetă uriașă. Activitatea apei arată doar că microbii pe care îi cunoaștem pe Pământ pot locui într-un strat distinct în atmosfera lui Jupiter. Halsworth a spus dacă Jupiterul este locuit în prezent ar necesita un „studiu complet nou”, dar există câteva întrebări de bază la care trebuie răspuns mai întâi.

„Trebuie să demonstrăm o sursă de energie biodisponibilă și toți nutrienții esențiali pentru viață”, a spus el.

Descoperirile se extind și mai mult în sistemul solar. Dacă activitatea apei de pe Saturn, Neptun sau Uranus este suficient de ridicată pentru ca viața să prospere este o întrebare deschisă – nu există date de sondaj pe care echipa să le evalueze. Cu toate acestea, Halsworth remarcă faptul că „niciunul dintre ei nu ar fi de așteptat să aibă un strat de activitate ridicată a apei” și ar fi mult mai reci decât Jupiter, ceea ce face dificilă viața să se apuce acolo.

Și ce zici de mai departe? în afara sistemului solar? Studierea activității apei în atmosferele exoplanetelor folosind telescopul spațial James Webb al NASA, care urmează să fie lansat în octombrie, ar putea oferi oamenilor de știință planetari un alt mod de a evalua habitabilitatea în limitele universului.

Deci îmi spui că nu sunt extratereștri?

Într-o lucrare de cercetare publicată în Astrobiology anul trecutEchipa de cercetare care a descoperit semnalul de fosfină pe Venus a sugerat cum viața ar putea supraviețui în picături de lichid la 30 de mile deasupra suprafeței.

Ei au emis ipoteza că microbii ar putea locui în picături de lichid pentru perioade scurte de timp, înainte de a se usca și de a pluti spre suprafața planetei. În cele din urmă, acestea ar putea fi ridicate înapoi în straturile superioare ale atmosferei lui Venus și capabile să-și umidifice și să-și continue ciclul de viață.

Ziarul publicat luni a dat o lovitură grea acestei ipoteze.

Dacă există viață pe Venus, este diferită de orice am văzut pe Pământ – și poate supraviețui fără apă, lucrurile dătătoare de viață implicate în multe aspecte ale biologiei terestre.

Acest lucru ne lasă cu o întrebare persistentă: de unde a venit fosfina?

Nu poate fi reanalizat Detectarea fosfinei la un nivel semnificativ ridicat. Apoi sugerează o altă echipă Semnalul nu era deloc fosfină, ci dioxid de sulf. O altă echipă a sugerat că ar putea fi acolo, dar a fost la niveluri mult mai scăzute decât se credea inițial. La niveluri inferioare, fosfina poate fi explicată prin erupții vulcanice – și Venus are vulcani activi.

Dacă semnul ar fi legitim, Venus ar fi și mai misterios.

„Dacă fosfina este o substanță biologică, înseamnă că ceva ce se întâmplă pe Venus produce acea substanță chimică la o rată mult mai mare decât ar trebui”, a spus Laura McMish, un om de știință planetar de la Universitatea australiană New South Wales, care nu a fost. afiliat la studiu.

Indiferent de semnalul cu fosfină, Venus este acum o destinație de călătorie premium și o flotă de sonde interplanetare urmează să fie vizitată în următorul deceniu.

NASA intenționează să trimită două nave spațiale la sfârșitul anului 2020, inclusiv una cunoscută sub numele de Davinci +, care va testa în mod specific atmosfera. Agenția Spațială Europeană își propune să viziteze Venus, de asemenea, cu o misiune cunoscută sub numele de EnVision. Se așteaptă ca ambele să ofere o imagine mai cuprinzătoare asupra atmosferei lui Venus și să obțină mai multe date despre compoziția sa, dar nu se așteaptă să schimbe ideile despre prezența microbilor asemănători Pământului în nori.

„Este greu de imaginat că rezultatele se vor schimba pe măsură ce vom face mai multe explorări”, a spus McKay.