«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Под густыми облаками Венеры скрывается мир, где поверхность раскалена до 467 °C, а атмосферный столб давит в 97 раз сильнее земного. Но именно в этих облаках, почти целиком состоящих из серной кислоты, ученые из MTI столкнулись с явлением, которое ломает привычные представления о химии жизни. Молекулы из органики, обреченные на гибель в такой агрессивной среде, уцелели и повели себя так, будто серная кислота для них родная стихия.
— признают сами авторы работы.
Способна ли Венера дать приют формам жизни, совершенно непохожим на земные?
Венера заслужила репутацию самой негостеприимной планеты Солнечной системы. Ее «воздух» перенасыщен углекислым газом, из-за которого на поверхности раза в два горячее, чем в духовке. Кислотные дожди обрушиваются сверху, и все это находится под жутким атмосферным прессом, который давит почти в сотню раз сильнее, чем на Земле.

Типичный пейзаж на Венере
Но высоко над этой кошмарной поверхностью, в верхних слоях атмосферы, условия разительно меняются. Там температура и давление позволяют существовать жидкостям. Метеориты, бомбардирующие планету, занесли в эти слои органические молекулы. Именно эта зона десятилетиями приковывает внимание астробиологов.
Некоторые ученые рассматривают венерианские облака как своего рода инкубатор. Исследователи предполагают, что там могут жить уникальные формы жизни, которые способные выдерживать концентрированную серную кислоту и использовать ее как растворитель вместо воды?
В таких рассуждениях есть определенная логика. Вся земная биохимия построена на воде. Если серная кислота способна сыграть ту же роль, определение «обитаемой зоны» придется расширить далеко за пределы привычных границ.
Сара Сигер, планетолог (MTI, Массачусетский технологический институт) годами проверяла, что же будет, если поместить органические молекулы в концентрированную H₂SO₄ (серную кислоту). Ее коллектив уже убедился: химические связи аминокислот и нуклеиновых оснований, строительных блоков белков, ДНК и РНК, выдерживают такую среду. Чем выше концентрация кислоты, тем ниже в ней процент молекул воды. Это значит, что меньше риск гидролиза, разрывающего химические связи.

Концепция жизни в облаках Венеры
В недавно опубликованной научной работе группа Сигер перешла к пептидам, цепочкам, состоящим из аминокислот. Выяснилось: пептиды остаются целыми в концентрированной H₂SO₄ и сворачиваются в узловатую структуру, которую называют омега-петлей. До сих пор такую форму наблюдали только в водной химии. Никто не ожидал, что она способна возникнуть в кислоте.
Ученые синтезировали три пептида. В воде все три выстраивались плоскими листами без складывания. В концентрированной серной кислоте они сложились в омега-петли. До этого избыток протонов и водородных связей в кислоте, как думали исследователи, должен был мешать сворачиванию и разрушать любую трехмерную структуру. Данные говорили об обратном.
— сказал соавтор исследования Януш Петковский, астробиолог из Вроцлавского технического университета в Польше.
Впрочем, не все пептиды одинаково стойки. Несколько лет назад та же команда сообщала, что дипептиды, самые короткие цепочки из двух аминокислот, разрушаются в кислоте. Новая работа заставила многих пересмотреть привычные взгляды на поведение органических соединений в сернокислотной среде.
Для определения структур команда использовала метод ядерного магнитного резонанса. Магнитное поле заставляет атомы пептидов выстраиваться, и по их расположению ученые делают вывод о форме молекулы.
Но у этого подхода есть уязвимое место: моделирующее программное обеспечение создавали для водных растворов, а не для сернокислотных. Поэтому интерпретировать результаты в такой необычной среде следует с особой осторожностью.

Венера рядом с Солнцем, закрытым Луной. Кадр аппарата «Клементина»
Петковский признает, что концентрированная серная кислота — «крайне малоизученный» растворитель. Чтобы получить максимально достоверные результаты, научная команда применила контрольные проверки. Три пептида образовали омега-петли с «незначительно» различной кривизной. Ученые меняли параметры, однако пептидные цепочки особой формы все равно образовывались.
— сказал Мартин Рам, квантовый химик и астробиолог из Технологического университета Чалмерса в Швеции, который одним из первых ознакомился с результатами нового прогрессивного исследования.
Надо сказать, что без ложки дегтя в бочке меда не обошлось. Если все пептиды складываются в одну и ту же омега-петлю, то это плохая новость для гипотезы о жизни на Венере. Проблема в том, что для биологии нужны разные структуры: листы, спирали, петли. Поэтому, если кислота принуждает все сворачиваться одинаково, разнообразие, без которого жизнь невозможна, не возникает.
— соглашается Петковский, подтверждая ограниченность научной работы.
Команда только начала эксперименты с разными пептидами и последовательностями аминокислот, включая те, которых нет в земной биологии. Один из путей исследования, по словам Петковского, — проверка серной кислоты как растворителя для жизни.
Исследование открывает больше вопросов, чем закрывает. Если три синтезированных пептида сложились в омега-петли в серной кислоте, что произойдет с сотнями других последовательностей, которые команда пока не проверила? Среди них — аминокислоты, не встречающиеся в земной биологии.
Венера по-прежнему ждет, хотя до запуска зондов, которые смогут проанализировать инопланетные облака изнутри, еще годы. Но каждая пробирка с серной кислотой в лабораториях приближает тот день, когда мы, наконец, узнаем, может ли кто дышать в кислотных облаках второй планеты от Солнца.
Этого не должно происходить
— признают сами авторы работы.
Способна ли Венера дать приют формам жизни, совершенно непохожим на земные?
Ад под густыми облаками
Венера заслужила репутацию самой негостеприимной планеты Солнечной системы. Ее «воздух» перенасыщен углекислым газом, из-за которого на поверхности раза в два горячее, чем в духовке. Кислотные дожди обрушиваются сверху, и все это находится под жутким атмосферным прессом, который давит почти в сотню раз сильнее, чем на Земле.

Типичный пейзаж на Венере
Но высоко над этой кошмарной поверхностью, в верхних слоях атмосферы, условия разительно меняются. Там температура и давление позволяют существовать жидкостям. Метеориты, бомбардирующие планету, занесли в эти слои органические молекулы. Именно эта зона десятилетиями приковывает внимание астробиологов.
Некоторые ученые рассматривают венерианские облака как своего рода инкубатор. Исследователи предполагают, что там могут жить уникальные формы жизни, которые способные выдерживать концентрированную серную кислоту и использовать ее как растворитель вместо воды?
В таких рассуждениях есть определенная логика. Вся земная биохимия построена на воде. Если серная кислота способна сыграть ту же роль, определение «обитаемой зоны» придется расширить далеко за пределы привычных границ.
Невероятные пептиды
Сара Сигер, планетолог (MTI, Массачусетский технологический институт) годами проверяла, что же будет, если поместить органические молекулы в концентрированную H₂SO₄ (серную кислоту). Ее коллектив уже убедился: химические связи аминокислот и нуклеиновых оснований, строительных блоков белков, ДНК и РНК, выдерживают такую среду. Чем выше концентрация кислоты, тем ниже в ней процент молекул воды. Это значит, что меньше риск гидролиза, разрывающего химические связи.

Концепция жизни в облаках Венеры
В недавно опубликованной научной работе группа Сигер перешла к пептидам, цепочкам, состоящим из аминокислот. Выяснилось: пептиды остаются целыми в концентрированной H₂SO₄ и сворачиваются в узловатую структуру, которую называют омега-петлей. До сих пор такую форму наблюдали только в водной химии. Никто не ожидал, что она способна возникнуть в кислоте.
Ученые синтезировали три пептида. В воде все три выстраивались плоскими листами без складывания. В концентрированной серной кислоте они сложились в омега-петли. До этого избыток протонов и водородных связей в кислоте, как думали исследователи, должен был мешать сворачиванию и разрушать любую трехмерную структуру. Данные говорили об обратном.
Этого вообще не должно происходить, но это происходит
— сказал соавтор исследования Януш Петковский, астробиолог из Вроцлавского технического университета в Польше.
Впрочем, не все пептиды одинаково стойки. Несколько лет назад та же команда сообщала, что дипептиды, самые короткие цепочки из двух аминокислот, разрушаются в кислоте. Новая работа заставила многих пересмотреть привычные взгляды на поведение органических соединений в сернокислотной среде.
Большая ложка дегтя
Для определения структур команда использовала метод ядерного магнитного резонанса. Магнитное поле заставляет атомы пептидов выстраиваться, и по их расположению ученые делают вывод о форме молекулы.
Но у этого подхода есть уязвимое место: моделирующее программное обеспечение создавали для водных растворов, а не для сернокислотных. Поэтому интерпретировать результаты в такой необычной среде следует с особой осторожностью.

Венера рядом с Солнцем, закрытым Луной. Кадр аппарата «Клементина»
Петковский признает, что концентрированная серная кислота — «крайне малоизученный» растворитель. Чтобы получить максимально достоверные результаты, научная команда применила контрольные проверки. Три пептида образовали омега-петли с «незначительно» различной кривизной. Ученые меняли параметры, однако пептидные цепочки особой формы все равно образовывались.
Интересно, что одни пептиды стабильны, а другие нет. Почему, пока сказать сложно. Но, по-видимому, это далеко не случайная спираль
— сказал Мартин Рам, квантовый химик и астробиолог из Технологического университета Чалмерса в Швеции, который одним из первых ознакомился с результатами нового прогрессивного исследования.
Надо сказать, что без ложки дегтя в бочке меда не обошлось. Если все пептиды складываются в одну и ту же омега-петлю, то это плохая новость для гипотезы о жизни на Венере. Проблема в том, что для биологии нужны разные структуры: листы, спирали, петли. Поэтому, если кислота принуждает все сворачиваться одинаково, разнообразие, без которого жизнь невозможна, не возникает.
Впереди много работы
— соглашается Петковский, подтверждая ограниченность научной работы.
Команда только начала эксперименты с разными пептидами и последовательностями аминокислот, включая те, которых нет в земной биологии. Один из путей исследования, по словам Петковского, — проверка серной кислоты как растворителя для жизни.
Заключение
Исследование открывает больше вопросов, чем закрывает. Если три синтезированных пептида сложились в омега-петли в серной кислоте, что произойдет с сотнями других последовательностей, которые команда пока не проверила? Среди них — аминокислоты, не встречающиеся в земной биологии.
Венера по-прежнему ждет, хотя до запуска зондов, которые смогут проанализировать инопланетные облака изнутри, еще годы. Но каждая пробирка с серной кислотой в лабораториях приближает тот день, когда мы, наконец, узнаем, может ли кто дышать в кислотных облаках второй планеты от Солнца.
- Денис Петровский
- pinimg.com, ria.ru, Qwen-Image 3.0, wikipedia.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Так рано еще никогда не было: полярный вихрь начал разрушаться уже в ноябре. Чем это грозит России?
Ученые давно замечали тревожную тенденцию, но такого поворота не ждали даже они...
Возможно, целлофановые пчелы — спасение человечества: они миллионы лет делают то, что нужно нам как воздух
Поразительно, но удивительный продукт ученые нашли почти полвека назад, но почему-то до последнего времени не обращали на него внимания...
Ненужный рай: 1500-километровое путешествие показало, почему древние люди обходили стороной Зеленую Аравию
Выяснилось, что питьевая вода еще не делает местность пригодной для жилья. Племенам из древности требовалось еще кое-что необходимое...
Новый рецепт апокалипсиса: даже небольшая ядерная боеголовка на орбите гарантировано выведет из игры 99% аппаратов за считаные дни
Однако самое опасное, по словам ученых, начнется позже. Почему космос будет фактически закрыт?...
Ученые использовали «психомантеум», чтобы вызвать призраков. А потом началось странное
Исследователи сами не до конца понимают, что зафиксировали приборы во время эксперимента...
Древние майя настолько любили красный цвет, что в итоге эта страсть, возможно, стала одной из причин гибели цивилизации
Ученые нашли доказательства, как яркая краска способствовала краху великой империи...
Авиация в США наконец-то уходит… с дискет: почему так поздно и как с этим обстоят дела в России?
Американцы потратили на выход из 90-х чудовищные суммы, но далеко не факт, что все заработает в срок и как надо...
Настоящий Ковчег Завета, возможно, спрятан в Эфиопии: почему его может видеть только один человек?
Этой истории 3000 лет, но она до сих пор далека от своего завершения...
Загадочный астероид неожиданно ускорился: у астрофизиков заканчиваются объяснения и гипотезы
Пожалуй, это самый интересный космический детектив за последнее время, и пока он далек до финала...
Наша Вселенная скреплена невидимым галактическим клеем: и без него нас бы не было
По словам ученых, «склеивание» произошло уже в первые секунды существования мироздания...
Парадокс Древнего Перу: жили мирно, но при этом приносили массовые и жестокие человеческие жертвы. Почему?
Ученый рассказал, какую роль в истории сыграл Эль-Ниньо и почему ритуальные убийства совершали «без гнева и конфликта»...
Усиленно боролись за чистоту, но просчитались: как роковая ошибка властей поставила под угрозу целый средневековый город
Норвежский Тронхейм был самым чистым в Европе, однако руководству города этого показалось мало. Хотели как лучше, а получилось как всегда...
В России создана революционная упаковка: молоко будет свежим целый месяц
Разбираемся: не испортился ли вкус продукта и когда ожидать чудо-пачки в продаже...
Тайна скифской ДНК: что поразило российских ученых, когда они заглянули в геном легендарных кочевников древности
Оказалось, что 2500 лет подряд историки ошибались в происхождении этого народа. Теории и учебники придется серьезно переписать...
Назад в будущее: в России вернут проводное радио. Зачем? Почему спорят эксперты?
В технологию уже вложено более миллиарда рублей, а МЧС называет проводное радио лучшим способом оповещения на сегодня...