Жизнь на Венере возможна: ученые пересмотрели данные 1978 года

В космических лабораториях NASA на пыльных полках архива уже полвека хранились микрофильмы с данными миссии Pioneer Venus 1978 года. Никто и предположить не мог, что эти древние записи однажды перевернут наши представления о ближайшей соседке Земли и заставят астробиологов по-новому взглянуть на возможность существования жизни в кислотных облаках Венеры.

Ну просто неожиданная находка

Как-то биохимик Ракеш Могул из Калифорнийского политехнического института в Помоне встретился с Санджаем Лимайе, экспертом по Венере из Висконсинского университета. Ученые обсуждали привычную для обоих астрономов тему — состав облаков Венеры. Этот разговор мог бы так и остаться очередной научной беседой, если бы исследователям не пришла в голову одна очень интересная мысль. А что, если перепроверить старые данные масс-спектрометрии зонда Pioneer Venus с позиций современной астрофизики?



Легко сказать, но трудно сделать. Как оказалось, данные хранились на микрофильмах в Координационном архиве космических научных данных NASA. Исследователям пришлось провести настоящее археологическое расследование: извлечь из архивов забытые пленки и оцифровать их. Но эта кропотливая работа окупилась сторицей.

Итак, данные от двух приборов на борту большого зонда Pioneer Venus. Первым был нейтральный масс-спектрометр, вторым — газовый хроматограф (LGC). По мере спуска через плотные слои атмосферы входные отверстия приборов, предназначенных для измерения атмосферных газов, засорялись аэрозольными частицами из облаков. И тут ученые пришли к выводу, что им по-крупному улыбнулась удача. Если предыдущие исследователи считали такие «засоры» сбоями приборов, то Могул и Лимайе поняли: на самом деле аппаратура захватила ценнейшие образцы вещества венерианских облаков.

Химический анализ под экстремальным давлением

По мере дальнейшего спуска зонд нагревался, и застрявшие в нем частицы начали плавиться при разных температурах. Анализ газов, выделявшихся в процессе нагрева, позволил определить состав аэрозолей. Результаты оказались сенсационными.

Первые резкие скачки содержания воды произошли при температурах 185 °C и 414 °C. Это указывало на разложение гидратов — соединений воды с солями, таких как гидратированный сульфат железа и магния. Но самым поразительным открытием было то, что вода составляла 62% аэрозолей. Хотя при этом практически вся она была связана в химических соединениях, а не существовала в виде свободных капель.



Серная кислота, конечно, тоже присутствовала, но ее количество оказалось значительно меньше, чем считалось ранее. Всего каких-то 22%. Она проявилась в виде выброса диоксида серы при температуре 215 °C, что соответствует температуре разложения серной кислоты.
Интересно: при 397 °C приборы зафиксировали еще один выброс диоксида серы. Это говорит о том, что в атмосфере Венеры присутствует какое-то более термоустойчивое сульфатное соединение.

Разгадка пришла, когда при той же температуре приборы зафиксировали неожиданный всплеск ионов железа. Выяснилось, что в венерианских облаках есть сульфат железа, содержание которого может достигать 16%! Но откуда же взялось железо в атмосфере Венеры? Авторы полагают, что оно поступает из космической пыли, которая попадает в атмосферу планеты и вступает в химическую реакцию с кислотными облаками.

Условия для жизни имеются

Эти открытия кардинально меняют наше понимание условий в облаках Венеры. Получается, что на высоте 50-65 километров атмосферное давление и температура практически такие же, как на поверхности Земли. Температура здесь составляет от 20 °C до 37 °C, что создает относительно комфортные условия по сравнению с адской поверхностью планеты, где температура достигает 470 °C.

Значительное присутствие воды в облаках снимает один из главных аргументов против возможности существования жизни на Венере — нехватку H2O. На Земле существуют бактерии-экстремофилы, способные выжить в горячих серных источниках и концентрированных кислотах. Некоторые микроорганизмы могут существовать в среде с pH до 2, где серная кислота создает крайне агрессивные условия.

Интересно, что российские ученые из Уральского федерального университета выдвинули гипотезу о существовании микроорганизмов в облачном слое Венеры в особых водно-пенных структурах. Согласно их теории, миллионы лет назад, когда вода испарялась с поверхности планеты, экстремофильные микроорганизмы могли переместиться в облака вместе с водными массами.



Чтобы выжить, этим гипотетическим организмам пришлось бы пройти удивительную адаптацию. Такие экстремофилы были бы вынуждены активно размножаться в каплях серной кислоты, затем образовывать споры при испарении капель, а потом подниматься вверх с восходящими потоками. Ну а после вокруг спор происходило бы образование новых капель как центров конденсации.

К слову сказать, земные бактерии показали, что способны на подобные подвиги выживания. Некоторые виды микроорганизмов могут в буквальном смысле съесть гвоздь за три дня, используя металлы в качестве источника энергии.

Очень полезное открытие

Хочется подчеркнуть, поразительная «находка» колоссального количества воды в облаках Венеры стало возможных только благодаря тщательному анализу данных полувековой давности. Это показывает, насколько ценными могут быть архивные материалы космических миссий. В закромах NASA до сих пор хранятся терабайты информации с различных полетов. Кто знает, какие еще сюрпризы они могут преподнести.



Если говорить о современном изучении Венеры, то Россия планирует отправить к соседней планете миссию под названием «Венера-Д». У американцев и европейцев есть свои планы по поводу изучения соседки. Поэтому новые данные о составе облаков будут весьма кстати. Открывшаяся информация поможет лучше спланировать эти миссии и определить оптимальные зоны для поиска жизни.

Да, Венера продолжает удивлять ученых. От планеты, которую считали абсолютно безжизненной из-за экстремальных условий, она превращается в мир с потенциально обитаемыми нишами в облаках. Возможно, жизнь во Вселенной более изобретательна и упорна, чем мы можем себе представить. И если микроорганизмы действительно существуют в кислотных облаках нашей соседки, это откроет совершенно новую главу в астробиологии — науке о жизни во Вселенной.