Piotr Stanisławski
Na Wenus znaleziono fosforowodór – gaz, który uznaje się za sygnał istnienia życia. Współautorem odkrycia jest dr Janusz Pętkowski
Poszukiwanie życia poza Ziemią stało się tematem, który nie jest już traktowany w nauce jako dziwadełko z pogranicza science fiction. Niedawno na Marsa ruszył nowy łazik Perseverance, który ma szukać śladów życia w niecce dawnego jeziora. I to Mars właśnie jest planetą, z którą dotąd wiązaliśmy największe nadzieje na znalezienie albo „działającego” życia, albo przynajmniej jego śladów z przeszłości.
Tymczasem odkrycie ogłoszone dziś zmienia mocno ten obraz. Otóż w atmosferze Wenus odkryto szczególny gaz – fosforowodór. Szczególny dlatego, że uznawany jest za biomarker, czyli wskaźnik tego, że gdzieś występuje życie. W dodatku fosforowodór szczególnie pasuje do Wenus. Na tej planecie panują warunki, pozornie, dla życia zupełnie nieprzyjazne.
Na powierzchni średnia temperatura to 464°C, a ciśnienie jest 90 razy wyższe, niż na Ziemi. Atmosfera to 96,5% dwutlenku węgla, ok. 3,5% azotu i nieco innych dodatków. Chmury utworzone są przede wszystkim z kwasu siarkowego. Jak widać nie wygląda to na zaciszne miejsce do życia.
Ale inaczej sprawa wygląda, gdy wzniesiemy się właśnie w te chmury. Zaczynają się one wyjątkowo wysoko, bo na 48-60 km. Ich dolna warstwa ma temperaturę ok. 90°C, górna 0°C. To już wygląda znacznie lepiej, bo znamy z Ziemi gatunki bakterii, które żyją w takich temperaturach. I nie przeszkadza im brak tlenu, którego nie ma też w atmosferze Wenus.
A ziemskie bakterie beztlenowe (żyjące m.in. w jelitach zwierząt czy w bagnach) wytwarzać mogą właśnie fosforowodór. I to jest jego główne – poza produkcją przemysłową – źródło. Inne znane procesy wytwarzają go w minimalnej ilości.
Czas poskładać elementy. Mamy beztlenowe środowisko, wenusjańskie chmury, w którym panują przyjazne dla życia temperatury. Znamy mikroorganizmy, które są w stanie w takich warunkach egzystować. No i w tych chmurach wykrywamy fosforowodór – gaz, który (wedle naszej wiedzy) w takich ilościach powstaje tylko w wyniku działania organizmów żywych (przemysł na Wenus wykluczamy).
Oznaczać to może, że w atmosferze Wenus żyją mikroorganizmy. ŻYJĄ. To pierwszy tak mocne naukowe odkrycie wskazujące na istnienie życia pozaziemskiego.
Odkrycia dokonał zespół prof. Sary Seager z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Członkiem tej grupy od 5 lat jest astobiolog, dr Janusz Pętkowski. Jutro będziemy rozmawiać z nim, skrót rozmowy wysłuchacie we wtorek po 18.00 w radiu TOK FM, a pełną wersję – w sobotę o 13.40.
Ale skąd życie w chmurach tej nieprzyjaznej planety? Z tego co wiemy, kiedyś Wenus była całkiem inna. Prawdopodobnie istniała tam ciekła woda, która – jak to woda – tworzyła morza i jeziora. Również temperatura była dla życia akceptowalna. Nie wiemy dokładnie, co spowodowało tak potężne zmiany, ale ogromne nagromadzenie dwutlenku węgla w atmosferze doprowadziło do potężnego efektu cieplarnianego, w którym Wenus się „ugotowała”. Jednak jeśli w lepszych dla życia czasach faktycznie powstało tam jakieś życie, to mogło ono przetrwać pogorszenie się warunków i trafić do atmosfery.
Oczywiście natychmiast pojawiają się wątpliwości, czy aby fosforowodór nie mógł powstać w wyniku innych procesów. Według badaczy z MIT – nie. A dokładniej – nie znamy żadnych procesów, które doprowadziłyby do powstania takich ilości gazu, jakie znaleźli w atmosferze Wenus. Nieznaczne ilości fosforowodoru mogą powstać w wyniku działalności wulkanicznej, ale zdecydowanie nie takie, o jakich tu mowa. Również inne znane procesy chemiczne czy geologiczne nie tłumaczą odkrycia. I tak, badacze z MIT wzięli pod uwagę odmienność warunków panujących na Ziemi i na Wenus. Również tych zachodzących pod powierzchnią sąsiedniej planety. Warunki w atmosferze sprzyjają raczej rozkładowi, a nie tworzeniu fosforowodoru. Gaz nie trafił tam z komet czy meteorytów. Zjawiska elektryczne zachodzące w atmosferze nie wytworzą takich ilości tego gazu. W skrócie – oczywiście mogą istnieć jakieś zupełnie nieznane nam zjawiska tworzące duże ilości fosforowodoru, jednak przez lata badań nie udało się ani na nie trafić, ani nawet teoretycznie ich przewidzieć.
Wśród wątpliwości zamieszczonych na Wykopie pojawia się na przykład taka: “Fosforowodór jest prostą substancją, a chemia na Wenus jest inna niż na Ziemi – wyższe temperatury i ciśnienia, Synteza fosforowodru przez dysmutację kwasu fosfonowego zachodzi w ok 200℃ np. O ile sie nie mylę spontaniczna dysmutacja jako źródło fosforowodoru w atmosferze Ziemi też nie jest wykluczona.”
Zapytaliśmy o odpowiedź dr. Pętkowskiego. Oto co napisał:
“W naszej pracy mamy 4 strony poświęcone właśnie temu zagadnieniu. Oto krótki fragment:
We show in the Astrobiology paper that one would need a ~200,000 bars of H2 at 60 km altitude to produce enough H3PO3 to explain phosphine. Such conditions do not exist on Venus.
Podsumowując – tak, można zrobić PH3 z H3PO3, ale najpierw trzeba mieć H3PO3 – a to na Wenus jest bardzo trudno zrobić.”
Wszystko to sprawia, że fosforowodór nadal uznawany jest za biomarker.
Co dalej? Cóż – istnienie lub brak życia w atmosferze Wenus może potwierdzić ostatecznie tylko wysłanie sondy, która zbada atmosferę Wenus. Niemal na pewno ogłoszone dziś odkrycie spowoduje, że taka misja ruszy w kierunku tej planety. Fajnie byłoby, gdyby się okazało, że życie pozaziemskie mamy tuż pod bokiem, dosłownie po sąsiedzku.