Метан на луне Сатурна заставил ученых по-другому взглянуть на поиски внеземной жизни

В прошлом году группа ученых предположила, что фосфин в облаках Венеры может быть признаком жизни - исследование, которое теперь оспаривается учеными, предполагающими, как вулканы и химия атмосферы могли произвести это соединение.

В то же время другое исследование обнаружило, что на спутнике Сатурна Энцеладе слишком много метана, чтобы образоваться в результате простых геохимических процессов. Вместо этого он может быть произведен микробами, живущими в гидротермальных жерлах глубоко под ледяной поверхностью Луны.


Но обсуждение осложняется тем фактом, что жизнь трудно определить за пределами нашей собственной планеты. Могут ли отдельные молекулы быть признаком жизни или это химия, которую ученые еще не понимают, вот в чем вопрос.

В сентябре 2020 года Джейн Гривз из Кардиффского университета и ее коллеги обнаружили спектральные сигналы того, что, казалось, было фосфином в облаках Венеры. Учитывая окислительную атмосферу планеты, фосфина вообще не должно быть. Любой фосфор окисляется до фосфата или фосфорной кислоты. Команда исследовала абиотические процессы, которые могли производить фосфин, но никто не смог объяснить обнаруженные количества. Для них это была либо неизвестная химия, либо жизнь - в конце концов, фосфин на Земле является побочным продуктом разложения органических веществ.

Нгок Чыонг и Джонатан Лунин из Корнельского университета, США, утверждают, что небольшие фосфиды из глубокой мантии планеты могут подниматься на поверхность в результате взрывного вулканизма, вводящего фосфиды в облака, заполненные серной кислотой. Там они будут реагировать с кислотой с образованием фосфина.

Дэвид Ротери, планетолог из Открытого университета Великобритании, согласен с тем, что вулканизм пока не следует исключать из дискуссии. Как и Земля, Венера имеет историю вулканизма. Что может быть сложнее ответить, так это время - неизвестно, активны ли вулканы сейчас, - отмечает Ротери. Три миссии, направляющиеся к Венере, вскоре могут дать ответы. Два из них нанесут на карту поверхность планеты, а один соберет образцы ее атмосферы.

Тайна метана Энцелада

Внимание теперь переключается на один из спутников Сатурна, Энцелад. У него есть океан под ледяной коркой, а на его дне гидротермальные жерла производят шлейфы материала, поднимающиеся через трещины во льду в космос. В 2015 году космическая миссия Кассини взяла пробы этих шлейфов, обнаружив значительное количество водорода и метана - настолько много, что Режис Феррьер из Университета Аризоны, США, и его коллеги предположили, что это могут быть живые организмы, производящие их. Проведя эксперименты по компьютерному моделированию, они утверждают, что абиотические химические процессы не могут полностью объяснить измеренные количества метана.

Предполагаемая внутренняя структура Энцелада, которая показывает, как приливный диссипативный нагрев и циркуляция воды приводят к появлению газовых шлейфов, которые выходят через трещины в толстой ледяной корке Луны.


Однако Лунин, долгое время изучающая Энцелад, не думает, что это исследование дает много ответов. «Метан сам по себе не является биологической сигнатурой», - объясняет он. «Мы видим метан в кометах, мы видим его в межзвездной среде, мы видим его на Титане». Он предполагает, что для определения того, может ли метан быть результатом биотических процессов, потребуются другие измерения, такие как анализ изотопов углерода. По словам Ферриера, ученые всего мира проводят миссии по получению большего количества данных с Энцелада, но пока ни одна из них не получила финансирования.

С точки зрения обитаемости Энцелад кажется более гостеприимным, чем Венера. В 2018 году исследователи предположили, что микробы, обитающие в гидротермальных жерлах Земли, вероятно, могут выжить и в жерлах Энцелада. С другой стороны, Венера кажется слишком горячей - в среднем почти 500 ° C - и слишком сухой, чтобы в ней могла быть жизнь.

Что делает жизнь жизнью?

По мнению Лунина, причина того, что жизнь на других планетах настолько трудна, может быть связана с тем, что исследователи сосредоточили внимание на отдельных молекулах в качестве биосигналов. «Чтобы действительно определить, присутствует ли жизнь, не захватывая ее и не глядя на клетки, вам нужно изучить широкий набор химических соединений», - предлагает он.

С другой стороны, коллега Гривза Януш Петковски, астробиолог из Массачусетского технологического института, США, говорит, что те, кто ищет жизнь, часто слишком ориентированы на Землю. «Вы должны быть готовы найти что-то неожиданное, - говорит он. - Вы должны быть готовы найти жизнь, адаптированную к этим конкретным условиям».

На данный момент ответ на вопрос, являются ли отдельные молекулы, такие как фосфин и метан, биосигналами, остается неясным. Но даже если они останутся просто признаками новой химии, сообщество не должно быть разочаровано, говорит Лунин. «Химия в нашей вселенной прекрасна даже без жизни».