Brak (jeszcze) oznak życia na Wenus

Według nowych badań, nietypowe zachowanie siarki w atmosferze Wenus nie może być wyjaśnione przez „powietrzną” formę życia pozaziemskiego.

Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge wykorzystali połączenie biochemii i chemii atmosfery, aby przetestować hipotezę „życia w chmurach”, o której astronomowie spekulują od dziesięcioleci, i stwierdzili, że życie nie może wyjaśnić składu wenusjańskiej atmosfery.

Każda forma życia występująca w wystarczającej ilości powinna pozostawić chemiczne ślady w atmosferze planety, ponieważ zużywa pokarm i wydala odpady. Naukowcy z Cambridge nie znaleźli jednak żadnych dowodów na istnienie takich odcisków na Wenus.

Nawet jeśli Wenus jest pozbawiona życia, naukowcy twierdzą, że ich wyniki, opublikowane w czasopiśmie Nature Communications, mogą być przydatne do badania atmosfer podobnych planet w całej galaktyce oraz do ewentualnego wykrycia życia poza naszym Układem Słonecznym.

„Spędziliśmy ostatnie dwa lata próbując wyjaśnić dziwną chemię siarki, którą widzimy w chmurach Wenus” – powiedział współautor pracy, dr Paul Rimmer z Wydziału Nauk o Ziemi w Cambridge. „Życie jest całkiem niezłe w dziwnej chemii, więc badaliśmy, czy istnieje sposób, aby życie stało się potencjalnym wyjaśnieniem tego, co widzimy”.

Naukowcy wykorzystali kombinację modeli atmosferycznych i biochemicznych, aby zbadać reakcje chemiczne, które powinny zachodzić, biorąc pod uwagę znane źródła energii chemicznej w atmosferze Wenus.

„Przyjrzeliśmy się 'pokarmowi’ na bazie siarki dostępnemu w atmosferze wenusjańskiej – nie jest to nic, co Ty czy ja chcielibyśmy zjeść, ale jest to główne dostępne źródło energii” – powiedział Sean Jordan z Instytutu Astronomii w Cambridge, pierwszy autor pracy. „Jeśli ten pokarm jest spożywany przez życie, powinniśmy zobaczyć dowody na to w postaci określonych związków chemicznych, które są tracone i gromadzone w atmosferze”.

W modelach zwrócono uwagę na szczególną cechę wenusjańskiej atmosfery — obfitość dwutlenku siarki (SO2). Na Ziemi większość SO2 w atmosferze pochodzi z emisji wulkanicznych. Na Wenus wysoki poziom SO2 znajduje się niżej w chmurach, ale na większych wysokościach jest on w jakiś sposób „wysysany” z atmosfery.

„Jeśli życie jest obecne, musi wpływać na chemię atmosfery” – powiedział współautor pracy, dr Oliver Shorttle z Wydziału Nauk o Ziemi i Instytutu Astronomii w Cambridge. „Czy życie może być powodem, że poziom SO2 na Wenus tak bardzo się obniża?”.

Modele, opracowane przez Jordana, zawierają listę reakcji metabolicznych, które formy życia przeprowadzałyby w celu uzyskania swojego „pożywienia”, a także odpadowych produktów ubocznych. Naukowcy uruchomili model, aby sprawdzić, czy obniżenie poziomu SO2 można wyjaśnić tymi reakcjami metabolicznymi.

Okazało się, że reakcje metaboliczne mogą powodować spadek poziomu SO2, ale tylko poprzez produkcję innych cząsteczek w bardzo dużych ilościach, których nie widać. Wyniki te wyznaczają twarde granice tego, jak wiele życia mogłoby istnieć na Wenus, nie burząc przy tym naszej wiedzy na temat reakcji chemicznych zachodzących w atmosferach planetarnych.

„Gdyby życie było odpowiedzialne za poziom SO2, jaki widzimy na Wenus, to zniszczyłoby to wszystko, co wiemy o chemii atmosfery Wenus” – powiedział Jordan. „Chcieliśmy, aby życie było potencjalnym wytłumaczeniem, ale po uruchomieniu modeli okazało się, że nie jest to realne rozwiązanie. Jeśli jednak życie nie jest odpowiedzialne za to, co widzimy na Wenus, to nadal pozostaje to problemem do rozwiązania – jest wiele dziwnych związków chemicznych, które należy zbadać.”

Chociaż nie ma dowodów na to, że życie żywiące się siarką 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 z cząsteczek siarki w obecnym badaniu są łatwe do zaobserwowania przez JWST, więc dowiedzenie się więcej o zachowaniu chemicznym naszego sąsiada może pomóc naukowcom w odkryciu podobnych planet w całej galaktyce.

„Aby zrozumieć, dlaczego niektóre planety są żywe, musimy zrozumieć, dlaczego inne są martwe” – powiedział Shorttle. „Jeśli życie w jakiś sposób zdołałoby wkraść się do wenusjańskich chmur, 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 systemach mogą być siedliskiem życia” – powiedział Rimmer, który jest również związany z Cambridge’s Cavendish Laboratory. „Możemy wykorzystać to, czego nauczyliśmy się tutaj i zastosować to do układów egzoplanetarnych – to dopiero początek”.

Badania zostały sfinansowane przez Fundację Simonsa oraz Science and Technology Facilities Council (STFC), część UK Research and Innovation (UKRI).

Źródło: University of Cambridge