Жизнь на Венере оказалась ошибкой

Еще в сентябре прошлого года астрономы произвели фурор, объявив об открытии фосфина в атмосфере Венеры, что могло быть признаком жизни. Но новое исследование показало, что обнаруженную сигнатуру можно объяснить другим газом, а этот газ гораздо чаще встречается на Венере и не указывает на жизнь.

Имея такой же размер, массу и состав, что и Земля, Венеру иногда называют нашей сестринской планетой, но не позволяйте этому обмануть вас, заставляя думать, что она может быть убежищем для жизни. Задыхаясь под атмосферой, состоящей из 96 процентов углекислого газа, поверхность имеет разрушающее давление, примерно в 92 раза превышающее давление над уровнем моря на Земле, и температуру, которая достигает 464 °C.

Этого достаточно, чтобы вычеркнуть его из списка мест для посещения людьми, но ученые предположили, что микробная жизнь может процветать на высотах между 53 и 62 км (33 и 38,5 миль), где температура и давление гораздо более благоприятны.

В сентябре 2020 года исследователи сообщили о новых доказательствах, которые, казалось, подтверждали такую ​​возможность жизни. Команда из Великобритании, по-видимому, обнаружила спектральную сигнатуру фосфина в атмосфере Венеры - молекулы, которая обычно создается бактериями и другими микробами, и поэтому была внесена в список потенциальных биосигнатур для других планет.

Это, конечно, вызвало настоящий переполох - может ли кто-нибудь из наших ближайших соседей быть домом для жизни? Но, как и положено науке, другим исследователям не потребовалось много времени, чтобы найти дыры в этой истории. Независимый повторный анализ данных показал, что использованные методы обработки могли создавать ложные срабатывания из-за фонового шума, а сигнал фосфина был недостаточно сильным, чтобы быть статистически значимым.

В новом исследовании группа под руководством Вашингтонского университета повторно изучила исходные наблюдения радиотелескопа, которые подкрепляли заявленное обнаружение фосфина, и обнаружила более вероятного виновника.

"Вместо фосфина в облаках Венеры данные согласуются с альтернативной гипотезой: они обнаруживали диоксид серы", - говорит Виктория Медоуз, соавтор исследования. "Диоксид серы - третье по распространенности химическое соединение в атмосфере Венеры, и это не считается признаком жизни".

Путаница возникает из-за того, что фосфин и диоксид серы поглощают радиоволны примерно на одной и той же частоте. В 2017 году первоначальная команда использовала телескоп Джеймса Клерка Максвелла (JCMT), чтобы обнаружить особенность радиоизлучения Венеры на частоте 266,94 ГГц, которая могла быть отнесена к любому из них.

Таким образом, они продолжили это в 2019 году с помощью наблюдений ALMA, и на основании этих данных они пришли к выводу, что уровни диоксида серы в атмосфере Венеры были слишком низкими для учета сигнала, поэтому они приписали это фосфину.

Для нового исследования исследователи UW смоделировали атмосферу Венеры и смоделировали сигналы от фосфина и диоксида серы на разных высотах. Затем они смоделировали, как они будут выглядеть для двух используемых радиотелескопов, в тех конфигурациях, в которых они находились во время первоначальных наблюдений. И действительно, модель предпочитает диоксид серы фосфину двумя разными способами.

Во-первых, источник излучения исходил из гораздо более высоких слоев атмосферы, чем предполагала первая группа - примерно на 80 км над поверхностью. На этой высоте в области атмосферы, называемой мезосферой, фосфин распадался бы намного быстрее. "Фосфин в мезосфере даже более хрупок, чем фосфин в облаках Венеры", - говорит Медоуз. "Если бы сигнал JCMT исходил от фосфина в мезосфере, то для учета силы сигнала и субсекундного времени жизни соединения на этой высоте фосфин должен был бы доставляться в мезосферу примерно в 100 раз быстрее, чем кислород. закачивается в атмосферу Земли путем фотосинтеза".

Второй момент заключается в том, что исследователи, вероятно, недооценили количество диоксида серы из-за неожиданной причуды телескопа.

"Конфигурация антенны ALMA во время наблюдений 2019 года имеет нежелательный побочный эффект: сигналы от газов, которые можно найти почти повсюду в атмосфере Венеры - например, двуокиси серы - испускают более слабые сигналы, чем газы, распределенные в меньшем масштабе", - говорит Алекс Акинс, соавтор исследования.

Принимая во внимание оба этих момента, команда нового исследования пришла к выводу, что сигнал, обнаруженный первоначальными исследователями, скорее всего, исходит от диоксида серы. Похоже, это бритва Оккама - вероятно, это газ, который, как мы уже знали, много на Венере, а не тот, который перевернул бы все наше понимание химии атмосферы и жизни в Солнечной системе.