В атмосфере Венеры обнаружены следы фосфина. Это потенциальный биомаркер

Астрономы при помощи наземных телескопов обнаружили в атмосфере Венеры газ фосфин, который входит в число потенциальных биомаркеров — химических веществ, которые могут свидетельствовать о присутствии живых организмов. Однако ученые не утверждают, что в верхних слоях атмосферы планеты существует жизнь, и лишь говорят, что на Венере могут идти химические процессы воспроизводства фосфина, неизвестные науке. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Несмотря на то, что Венера и Земля похожи по ряду свойств, таких как размер, масса или орбитальная скорость, условия, царящие на них, сильно отличаются друг от друга. Поверхность второй от Солнца планеты разогрета до температуры, превышающей температуру плавления свинца, а атмосферное давление вблизи нее в несколько десятков раз выше земного. В атмосфере Венеры содержится много соединений серы и практически нет водяного пара и кислорода, что делает ее крайне экстремальным местом, непригодным для белковых форм жизни. Однако есть теории, согласно которым микроорганизмы-экстремофилы могли бы жить в верхних слоях атмосферы планеты и существовать за счет сложных химических реакций. Опровергнуть или подтвердить это предположение могут помочь биосигнатуры.

Одной из потенциальных биосигнатур для каменистых экзопланет считается газ фосфин (PH₃), появление которого в атмосфере Земли связано с антропогенной деятельностью и анаэробными микроорганизмами. Обнаруживался он и в атмосферах планет-гигантов, например Сатурна, куда попадает из более глубоких слоев планет за счет конвекции. Фосфин соответствует большинству критериев биосигнатурного газа, однако его регистрация представляет собой достаточно сложную задачу.

Группа астрономов во главе с Джейн Гривз (Jane Greaves) из Кардиффского университета опубликовала результаты анализа данных наблюдений Венеры, проведенных в 2017 и 2019 годах при помощи наземного телескопа Джеймса Кларка Максвелла и системы радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) в миллиметровом диапазоне волн. Целью ученых был поиск фосфина в атмосфере Венеры, который можно было обнаружить на длине волны 1,123 миллиметра, что соответствует вращательному переходу (1–0) молекулы PH₃.

В результате ученым удалось с высокой степенью точности зарегистрировать фосфин на высотах 53-61 километров от поверхности Венеры, содержание которого оценивается в 20 частей на миллиард. Точный источник газа установить не удалось, однако авторы работы считают, что обнаружение фосфина не является надежным доказательством существования жизни в атмосфере Венеры и указывает только на потенциально неизвестные геологические или химические процессы, происходящие на планете. Ряд известных химических процессов, включающих в себя фотохимические реакции или образование фосфина при вспышках молний, ​​вулканической деятельности или падения метеоритов, не могут объяснить наблюдаемое содержание этого вещества в атмосфере Венеры. Чтобы разобраться в происхождении фосфина, необходимо провести целый ряд новых наблюдений, в том числе при помощи орбитальных станций и спускаемых аппаратов.

Ожидается, что разобраться в химических процессах, идущих в венерианской атмосфере, поможет межпланетная станция «Венера-Д», которая может быть запущена в космос в период с 2029 по 2031 год.

Александр Войтюк