Ученые сделали новые подтверждающие выводы о наличии фосфина в атмосфере Венеры

Астрономы сделали новые открытия в атмосфере Венеры, добавив убедительной сложности и спорам о недавних открытиях молекулы фосфина там, и что это значит. Неожиданное присутствие фосфина продолжает озадачивать ученых, но идея жизни в облаках Венеры продолжает оставаться заманчивой возможностью.

С самого начала открытие фосфина в атмосфере Венеры было революционной (и много обсуждаемой) находкой. Однако причина неопределенности проста. Фосфин является биосигнатурой, что означает, что его присутствие может указывать на жизнь, и, насколько мы можем судить, на Венере или среди ее облаков нет жизни. Многочисленные последующие исследования выявили присутствие этой молекулы. Теперь команда представила новые доказательства наличия этой молекулы еще глубже в облаке Венеры, а также, возможно, аммиака.

Потенциальное присутствие этой молекулы глубже в облаках планеты было представлено ранее. Недавний анализ данных с Pioneer Venus Multiprobe НАСА, запущенного в 1978 году, обнаружил убедительные намеки на присутствие фосфина на высоте около 55 километров в облаках. Чем выше давление, которому подвергается молекула, тем шире будет линия в спектре света, и такая особенность была замечена на линии фосфина.

«Мы пока не до конца разобрались с атмосферным моделированием, но на уровне есть несколько общих линий, которые указывают на уровень фосфина в частях на миллион на высоте около 55, 56, 57 километров, что согласуется с данными первого зонда Венеры», — сказал Дэйв Клементс из Имперского колледжа Лондона.

Наблюдения получены в ходе проекта JCMT-Venus, в котором телескоп Джеймса Клерка Максвелла используется для обнаружения и мониторинга не только фосфина, но и множества других молекул, включая диоксид серы (SO2) и воду. Аспирант доктора Клемента Вэй Тан изучал изменение воды (используя тяжелую воду в качестве трассера) в атмосфере второй по близости к Солнцу планеты.

«В атмосфере Венеры есть ряд странностей. Фосфин — это просто новое вещество, которое появилось», — сказал доктор Клементс. «Среди других странностей — то, как количество воды и количество SO 2 в атмосфере меняются со временем. Неизвестно, почему. Изменения не отслеживались в значительной степени, но известно, что существуют изменения во временных масштабах от нескольких дней до нескольких лет».

Команда продолжает анализ данных, собранных в ходе трех кампаний наблюдений. Существуют трудности с подтверждением наличия этих молекул, поэтому они следят за тем, чтобы их анализ не создавал линий там, где их не должно быть, а также используют другие независимые наблюдения, чтобы сделать результаты очень надежными, включая данные Pioneer Venus Multiprobe, который также обнаружил намеки на аммиак.

На самом деле, аммиак может стать следующим большим событием для Венеры. Команда также сообщает о первом предварительном обнаружении аммиака в облаках. Хотя аммиак можно легко получить даже в школьной лаборатории, его присутствие на каменистой планете считается хорошей биосигнатурой, поскольку в земных мирах нет значительного известного  источника аммиака, который не является результатом жизни. Это не означает, что на Венере наверняка есть жизнь — это означает, что мы пока не знаем, как она появилась. 

Мы стараемся не преувеличивать, но да, это действительно волнительно.

«Постоянно появляются другие модели, другие объяснения, говорящие: «О, таким образом можно получить аммиак, фосфин и всевозможные другие неожиданные химические вещества, не имеющие отношения к жизни», поэтому мы стараемся не преувеличивать, но да, это действительно интересно», — пояснила профессор Джейн Гривз из Кардиффского университета.

Тем не менее, именно возможность жизни вдохновила Гривз и команду проверить наличие аммиака. Химик Уильям Бейнс предположил возможность того, что живые организмы могут использовать это химическое вещество для противодействия кислотности облаков Венеры, делая маленькие капельки воды пригодными для жизни.

«Если в облаках Венеры есть какие-то микробы, они могут производить определенные газы, которые вы не ожидаете. И аммиак появился, поскольку они могли использовать его для нейтрализации кислоты», — сказала Гривз. «Мы обнаружили его немного выше области, которая, как мы думаем, достаточно теплая для жизни. Либо это не имеет никакого отношения к жизни, либо этот газ, возможно, производится чем-то живым, но он дрейфует вверх, где нам его немного легче обнаружить».

Наблюдения проводились с помощью телескопа Грин-Бэнк в США, однако, учитывая яркость Венеры, было сложно откалибровать инструмент, поэтому команда проявляет осторожность и называет это предварительным наблюдением за аммиаком.

Итак, пока нет подтверждения жизни, но работа, проделанная Гривзом, Клементсом и их командой, чрезвычайно захватывающая и показывает нам, насколько сложна Венера как планета. Это не просто « злой близнец Земли », а меняющийся мир с вулканами, сокрушительной атмосферой, адскими температурами и чем-то действительно странным, происходящим в ее облаках. Об этом увлекательном мире можно узнать гораздо больше, и, к счастью, и НАСА, и Европейское космическое агентство (ЕКА) планируют вскоре вернуться туда.

Миссия NASA DAVINCI, которая также должна изучить атмосферу Венеры, в настоящее время готовится к запуску в конце десятилетия. Эта миссия, безусловно, будет заниматься поиском фосфина во время пролета через облака Венеры.

Целью европейской миссии EnVision является изучение взаимосвязи между своеобразной атмосферой и геологической активностью, в частности, выяснение того, в чем Венера «пошла не так» по сравнению с Землей.

Но нам не придется так долго ждать новых сведений о Венере. Команда продолжает наблюдательные кампании на нескольких телескопах, и не только в диапазоне, позволяющем увидеть фосфин. В настоящее время наблюдается реальный толчок к лучшему пониманию Венеры и ее атмосферы.

Что касается близких контактов, то ожидается, что зонд Rocket Lab Probe, часть миссии Morning Star, будет запущен в январе 2025 года и станет первой частной миссией к другой планете. Он войдет в атмосферу Венеры и, как мы надеемся, обнаружит некоторые из этих интригующих молекул. Кроме того, команда надеется убедить миссию JUICE ЕКА включить приборы космического корабля, когда он будет пролетать мимо Венеры в следующем году по пути к Юпитеру.

В настоящее время готовятся статьи о новых данных по фосфину, воде и аммиаку на Венере, а их результаты были представлены на специальной сессии, состоявшейся на Национальном астрономическом собрании на этой неделе.