Газ брокколи может быть секретом поиска инопланетной жизни

У астрономов появились новые инструменты для поиска признаков жизни в других мирах. Одна группа ученых считает, что их лучший шанс — это бромистый метил (CH 4 Br) в надежде, что инопланетная растительность имеет режим удаления отходов, аналогичный тому, который широко распространен на Земле.

Способность таких телескопов, как JWST, и будущих гигантских наземных инструментов обнаруживать газы в атмосферах планет, вращающихся вокруг других звезд, может изменить правила поиска инопланетной жизни. Однако остается главная проблема: найти газы, производимые исключительно живыми существами, а не небиологическими источниками.

Выпускница Калифорнийского университета в Риверсайде Микаэла Леунг утверждает в новом исследовании, которое было опубликовано в The Astrophysical Journal, что целью должен быть бромистый метил. Хотя мы чаще всего находим бромистый метил в капусте, многие организмы используют его для выведения токсинов. Добавляя углерод и три атома водорода к потенциально опасному химическому веществу, формы жизни могут создавать плавучий газ, превращая токсин в чью-то проблему. Этот процесс известен как метилирование.

«Метилирование настолько широко распространено на Земле, что мы ожидаем, что жизнь где-то еще сделает это», — сказал Леунг в своем заявлении. «У большинства клеток есть механизмы для удаления вредных веществ». Крупнейшими производителями на Земле являются морские микроорганизмы и почвенные грибы.

Это не означает, что жизнь в другом месте, которая может принимать какие-то химические вещества, вредные для земной жизни, будет делать то же самое. Однако, имея только одну живую планету, все, что пока можно сделать — это экстраполировать.

Существующий список целевых газов вызовет много споров, как только из удастся найти. Например, метан выделяют как вулканы, так и микроорганизмы, и его в избытке на мирах Солнечной системы, которые, судя по всему, безжизненны. Помимо дебатов о том, было ли ошибкой предполагаемое открытие фосфина на Венере, существует много путаницы в отношении того, мог ли он также иметь небиологические источники.

Леунг допускает, что это может иметь место для бромистого метила, но в меньшей степени. «Существует ограниченное количество способов производства этого газа небиологическими средствами, поэтому, если вы найдете его, это будет более характерно для жизни», — сказала она.

Бромистый метил также разлагается так быстро, что если мы его найдем, то, скорее всего, увидим живой мир, а не тот, где жизнь давно вымерла. Спектральная сигнатура бромистого метила настолько близка к сигнатуре метилхлорида, которая уже является любимой биосигнатурой, что вы можете найти обе в одном поиске.

Однако есть причина, по которой бромистый метил не был в повестке дня астробиологов: инопланетная цивилизация, смотрящая на Землю, не заметила бы его. Сочетание воды и ультрафиолетового излучения разрушает ее, поэтому даже полей брюссельской капусты недостаточно, чтобы сделать ее значительной частью нашей атмосферы.

Однако Леунг с соавторами утверждают, что это не относится к планете, вращающейся вокруг красного карлика, где уровни УФ-излучения были бы ниже. Сюда входит большинство землеподобных планет, чьи атмосферные спектры мы намерены собрать в ближайшем будущем.

Продолжаются споры о том, могут ли красные карлики иметь поддерживающие жизнь планеты или их вспышки уничтожат атмосферу, оставив после себя голые скалы. Однако, если атмосфера выживет, говорит Леунг, бромистый метил должен быть примерно в 10 000 раз более заметен, чем на землеподобной планете.

Поиск жизни вряд ли будет зависеть только от газа. Вместо этого астрономы рассчитывают найти комбинации, которые трудно объяснить без живых организмов. Авторы описывают бромистый метил как «ключевую» биосигнатуру, присутствие которой, наряду с более распространенными газами, такими как кислород и метан, может быть почти определяющим.