PopularEditorialNew
BestОбсуждаемое

Поиск жизни на Венере. Новые данные

The Planetary Society,Jason Davis — старший редактор, Jul 26, 2022

Вы можете найти молекулу фосфина в некоторых интересных местах: инсектициды, животики пингвинов и, возможно, облака Венеры.

Фосфин может быть побочным продуктом живых существ, поэтому его обнаружение в облаках Венеры может указывать на существование чего-то живого, плавающего в атмосфере планеты. Поверхность Венеры негостеприимна, но в облачных слоях есть области, где температура и давление аналогичны земным.

Астроном и астробиолог Джейн Гривз возглавляла группу, объявившую об открытии фосфина в атмосфере Венеры в 2020 году. Она начала включать в свои выступления изображение пингвина, чтобы проиллюстрировать одно из мест, где можно найти фосфин, и это стало популярным мемом.

«Боюсь, мы действительно запутали людей этой идеей о пингвинах, — сказала она во время презентации собрания Американского астрономического общества (AAS) в июне. — На самом деле мы не предполагали, что пингвины летают, отчаянно хлопая крыльями над поверхностью Венеры».

Что она действительно предполагает, так это то, что есть убедительные доказательства наличия фосфина в венерианских облаках. За два года, прошедшие с тех пор, как ее оригинальная статья  о фосфине вызвала большой интерес у общественности и научного сообщества, многие другие ученые изучили ее и провели собственные исследования. Некоторые ученые поддержали, а другие поставили под сомнение достоверность обнаружения фосфина.

В своем выступлении на AAS Гривз изложила историю и представила новые результаты в поддержку ее фосфина в облаках Венеры.

JCMT снова видит сигнал фосфина

В оригинальную статью об обнаружении фосфина Гривз и ее 18 соавторов включили результаты двух телескопов. Телескоп Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) в Маунакеа, Гавайи, наблюдал Венеру в 2017 году, а система радиотелескопов Atacama Large Millimeter/submmillimeter Array (ALMA) в северной части Чили собирала данные в 2019 году.

В документ не был включен данные второго раунда наблюдений JCMT летом 2020 года, которые в настоящее время обработаны. Гривз сообщает, что JCMT не только снова увидел фосфин, но и сделал это, используя другой научный инструмент на телескопе. Это означает, что фосфин был обнаружен в три разных момента времени с использованием трех разных инструментов телескопов в двух разных обсерваториях. Что будет дальше? Коллеги Гривз получили 200 часов времени JCMT для наблюдения за Венерой в 2022 и 2023 годах, что позволит им собрать еще больше данных.

image
ТРИ случая ОБНАРУЖЕНИЯ ФОСФИНА. Три различных случая обнаружения фосфина с использованием систем телескопов JCMT и ALMA. Провал в середине каждого графика показывает наличие фосфина. Image: Jane Greaves

Телескоп NASA SOFIA делает потенциальное обнаружение

Еще одно новое потенциальное обнаружение фосфина связано с летающим телескопом NASA SOFIA .

SOFIA, которую планируется закрыть из-за сокращения бюджета 30 сентября, в конце прошлого года искала фосфин на Венере. Гривз обработала общедоступные данные полета и сделала потенциальное открытие фосфина в концентрации 3 части на миллиард на высоте 65 километров (40 миль) или выше. Сюда входят самые высокие облака Венеры. «Я бы сказала, что здесь есть намек на обнаружение. Но это действительно предварительно».

Почему так сложно обнаружить фосфин?

Венера — самый яркий объект на небе после Солнца и Луны. Искать такой слабый сигнал, такой как фосфин, все равно, что искать светлячка перед Солнцем. Это вызвало небольшую задержку в первоначальных выводах о фосфине: данные ALMA пришлось перекалибровать, потому что телескоп не привык смотреть на такие яркие объекты.

Еще больше усложняет ситуацию тот факт, что Венера и Земля всегда движутся друг относительно друга, создавая доплеровские сдвиги в сигнале, которые необходимо отфильтровать.

Только при тщательной обработке данных появляется фосфиновый сигнал, и ученые должны быть осторожны, чтобы убедиться их реальности. Гривз работает над более простым способом обработки данных наблюдений с помощью математической техники, называемой преобразованием Фурье. Она надеется, что этот процесс уменьшит предвзятость пользователей и облегчит другим повторение ее работы. Другая потенциальная проблема заключается в том, что некоторые молекулы, такие как диоксид серы, имеют сигналы, очень похожие на фосфин. Гривз и ее команда повторно проанализировали свои данные и обнаружили, что, хотя диоксид серы может усиливать сигнал фосфина, эффект будет небольшим по сравнению с тем, что они действительно наблюдали.

image
ФОСФИН И ВЕНЕРА. Представление художника о Венере со вставкой, показывающей изображение молекул фосфина, обнаруженных в верхних слоях облаков. 
Imag
e
: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & NASA / JPL / Caltech

Космические миссии на Венеру

Лучшим способом поиска фосфина было бы близкое изучение атмосферы Венеры.

Миссия NASA Pioneer Venus Multiprobe запустила зонды в атмосферу планеты в 1978 году. Группа под руководством Ракеша Могула, профессора биологической химии Калифорнийского политехнического университета в Помоне, Калифорния, изучила старые данные миссии и обнаружила доказательства присутствия фосфина.

Новые миссии на Венеру до недавнего времени были очень редки. Это вот-вот изменится: по крайней мере шесть космических зондов должны посетить планету Венера в ближайшие десять лет:

  • Производитель ракет-носителей Rocket Lab планирует в 2023 году отправить на Венеру первую частную миссию для непосредственного поиска фосфина.
  • Индийский Shukrayaan-1 планируется запустить уже в 2024 году, и он будет включать в себя прибор, который сможет обнаруживать фосфин.
  • DAVINCI NASA, который будет запущен в 2028 году, будет исследовать атмосферу Венеры. Гривз сказала Планетарному обществу, что «мы собираемся доказать команде DAVINCI», что космический корабль должен иметь возможность искать фосфин.
  • VERITAS NASA, который также будет запущен в 2028 году, будет использовать радар для картирования поверхности Венеры. Хотя не ожидается прямого поиска фосфина, космический корабль поможет ученым понять вулканы планеты — потенциальный неживой источник фосфина.
  • Миссия ОАЭ к нескольким астероидам, стартующая в 2028 году, включает в себя облет Венеры. Неясно, сможет ли космический корабль обнаружить присутствие фосфина.
  • Миссия EnVision Европейского космического агентства стартует не ранее 2031 года для исследования атмосферы Венеры и общей структуры планеты. Это может помочь в поиске фосфина путем картирования вулканов.

Новый космический телескоп NASA имени Джеймса Уэбба также может помочь. Венера находится слишком близко к Солнцу, чтобы JWST мог ее наблюдать — телескоп должен все время оставаться холодным, держась спиной к внутренней части Солнечной системы.

Однако вполне возможно, что JWST сможет обнаруживать газообразный фосфин на экзопланетах. Обсерватории придется смотреть на далекий мир в течение «десятков часов», согласно статье, которая обосновывает это. К счастью, JWST может сканировать воду и метан одновременно с поиском фосфина, что позволяет искать три потенциальные биосигнатуры.

image
ХУДОЖЕСТВЕННАЯ КОНЦЕПЦИЯ ЭТАПОВ СПУСКА ЗОНДА DAVINCI+. Image: NASA / GSFC

Если мы подтвердим наличие фосфина на Венере, значит ли это, что мы нашли признаки жизни?

К сожалению нет. Пока мы не сможем напрямую наблюдать любые возможные венерианские микробы — возможно, через возврат образцов — следующим шагом будет исключение всех неживых источников фосфина.

Одна из возможностей — вулканы. Мы знаем, что на Венере есть вулканы, но не знаем, сколько из них действующих. Наши лучшие карты поверхности получены с космического корабля NASA «Магеллан», который работал на орбите Венеры три десятилетия назад с 1990 по 1994 год. В опубликованных на эту тему статьях приводились доводы за и против того, что вулканы могут объяснить обнаруженное количество фосфина.

Также было бы полезно узнать, пригодны ли облака Венеры для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Хотя в некоторых регионах температура и давление близки к земным, в облаках в целом мало воды и много серной кислоты. Однако данные японского космического корабля Akatsuki показывают, что облака кажутся неоднородными и меняются со временем. Это может означать, что жизнь может найти безопасную гавань в нишевой обитаемой среде.

Летающие пингвины

Пока вопрос о том, есть ли жизнь над Венерой, остается без ответа.

Гривз сказала Планетарному обществу, что она более уверена в том, что ее команда нашла фосфин, чем два года назад, благодаря дополнительным обнаружениям, выводам Pioneer Venus Multiprobe и независимому анализу ее работы. После ее выступления на ААС один из слушателей спросил ее, не хочет ли она предположить, откуда взялся фосфин.

«Я по сути хотела летающих пингвинов, которых мне никто не даст, — пошутила она. — Я бы хотела, чтобы это оказалось жизнью».

Дополнительная информация:

Экспериментальный подход к планированию миссии по изучению астробиологии Венеры и другим научным целям

Есть ли на Венере фосфин и, может быть, жизнь?

Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti.space)
Оригинал: Life on Venus? New updates on the search

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

5

Это пользовательский материал, написанный участником сообщества, который не входит в состав редакции или администрации. Поддерживая авторов оценками, вы помогаете нашему сообществу развиваться.

Войдите, чтобы видеть комментарии, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Показать скрытые комментарии

Загружаем комментарии...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Зарегистрируйтесь на сайте, чтобы не видеть рекламу, создавать и отслеживать темы, сохранять статьи в личные закладки и участвовать в обсуждениях
If you were unable to log in, try this link.