Есть ли жизнь в атмосфере Венеры

                Условия на Венере.

        Венера имеет схожие с Землёй размеры, объём, силу тяжести и даже состав.

Атмосфера Венеры очень плотная и состоит на 96% из углекислого газа. Атмосферное давление на поверхности планеты примерно такое, как давление воды на глубине 900 метров. Сравнение с водой тут не просто так, потому что часть атмосферы у поверхности Венеры имеет не газообразное, а скорее «полужидкое» состояние. Облака на планете в основном состоят из сернистого газа и серной кислоты. Таким образом, на Венере фактически кислотные облака. Предполагается, что и дожди там тоже кислотные.

    Средняя температура на Венере 462;°C. Это результат парникового эффекта, т.к. планета покрыта плотным слоем облаков. Они работают подобно одеялу, только в масштабах космического объекта. Солнечные лучи проникают через облака, нагревают планету, но полученное тепло уже не может вырваться из-за плотной атмосферы.

    Атмосфера планеты — это один большой ураган, скорость которого достигает 504 км/ч. Точно неизвестно почему так происходит, но жизни на Венере это явно не способствует.

    Горячая ядовитая поверхность Венеры исключает жизнь в том виде, в каком мы её видим вокруг себя. Однако температуры в верхних слоях атмосферы не такие высокие, как на поверхности, да и облака получают солнечный свет. В 5 километрах над поверхностью планеты атмосферное давление похоже на земное давление, хотя и процент азота с кислородом выше, чем у поверхности. На Земле есть бактерии, которые живут среди облаков, и уже давно проводятся дискуссии об исследовании атмосферы Венеры на предмет поиска бактерий, живущих в подобных условиях.
                Так есть ли жизнь в атмосфере Венеры?

     Есть ли жизнь на Венере? Само это предложение, на первый взгляд, звучит абсурдно. Условия на «утренней звезде» не просто непригодны для земных форм жизни, они с земной жизнью несовместимы. Атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа, а облака — из мелких капель серной кислоты. Температура на поверхности составляет 460°С, а давление в 92 раза больше, чем на нашей планете. В необычной атмосфере Венеры обнаружены многочисленные электрические разряды. Во многих местах поверхность хранит следы застывшей лавы. Небо желтоватого цвета и диск Солнца, трудно различимый сквозь постоянно висящие высокие облака, дополняют картину этого ада. Обычный венерианский пейзаж — раскаленная каменная или рыхлая поверхность, иногда горы и редко вулканы. Почему условия на ближайшей к нам и по своим характеристикам похожей на нашу планете настолько отличаются от земных? Был момент, как предполагают ученые, когда Венера и Земля были очень похожи. Венера относится к планетам земной группы. Ее часто называют «сестрой Земли».     Предполагается, что миллиарды лет назад на Венере могли быть океаны, подобные нашим. Но в дальнейшем эволюционные пути планет резко разошлись, а почти вся вода (на Земле необходимая для жизни) была потеряна.

     И если жизнь на Земле основывается на соединениях углерода и воде, то почему на других планетах она не может основываться на иных биохимических процессах? Принципам физики это не противоречит. Жидкая вода на Венере существовать не может, там она мгновенно испаряется. Но ученым известны химические соединения и даже жидкости, которые могут существовать при венерианской температуре. И хотя основой для земной жизни служит вода, почему в других условиях ею не может оказаться какая-то другая среда?

 
                Газ фосфин.

     В атмосфере Венеры обнаружили газ фосфин — биомаркер, который может указывать на то, что на планете есть жизнь.

     Исследователям удалось обнаружить возможные доказательства существования жизни на Венере. В кислотных облаках было выявлено вещество фосфин. На Земле его выделяют бактерии, которые способны жить без кислорода. Пока у учёных нет стопроцентной уверенности, что венерианский фосфин выделяют именно живые организмы. Однако пока других возможных небиологических источников этого вещества на Венере не обнаружено.

      Исследование проводила в 2017-19 годах международная группа астрономов с помощью телескопа Джеймса Кларка Максвелла (JCMT) на Гавайях и системы радиотелескопов ALMA в Чили в миллиметровом диапазоне волн. В результате ученые обнаружили вещество, поглощающее невидимые волны в определенном диапазоне. Расчеты подтвердили, что это фосфин. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.


      Согласно научной работе, вышедшей в Nature Astronomy, на высотах в 50-60 км на Венере обнаружен фосфин – газ с формулой РН3. Концентрация его была невелика, лишь 20 частей на миллиард, незначительно выше, чем метана на Марсе, но оспорить сам факт регистрации очень трудно.

      СМИ – в этот раз весьма корректно – отписали, что это очень вероятный признак жизни. Стоит разобраться, почему. Во-первых, фосфин весьма химически активен. В итоге он разлагается при повышенной температуре на чистый фосфор и водород, из атомов которых и состоит. Во-вторых, фосфор после этого в условиях венерианских облаков должен элементарно падать вниз, где никакого водорода, заметим, нет – то есть из мест, где его заметили земные телескопы, фосфин должен постоянно исчезать. В-третьих, что особенно важно, на Земле этот газ до появления людей образовывался только одним способом – в результате деятельности анаэробных бактерий.

        К сожалению, газ этот даже на Земле настолько редкий, что выяснить, какие именно бактерии его производят, сложно. Однако то, что у нас он в основном биогенный – факт, поскольку появляется буквально на каждой свалке или у любой большой кучи навоза. И там, и там бурно размножаются анаэробные микробы (бактерии и, в меньшей степени, археи), но никакие неорганические процессы, способные породить такое соединение, там не идут.
В такой окисленной атмосфере, как на Венере, содержание фосфина в размере 20 частей на миллиард совсем не типично. Точнее, его соединения не просуществовали бы в ней дольше 16 минут. Дело в том, что в атмосфере твердых планет — таких, как Земля и Венера — фосфин быстро разрушается под воздействием кислорода, если только кто-то не производит его постоянно. Это может указывать на то, что в атмосфере Венеры живут микроорганизмы, подобные земным.

      Фосфин (фосфористый водород, PH3) — бесцветный ядовитый газ, который есть в атмосфере Земли. Здесь он появился в результате деятельности человека: его используют в сельском хозяйстве, а также — для создания химического оружия. Но у фосфина есть и другое происхождение — это продукт жизнедеятельности анаэробных организмов, которые живут в бескислородной среде: бактерий, червей, грибов и водорослей.

       Биомаркеры — вещества в атмосфере, которые с большой вероятностью указывают на наличие жизни на планете. Основные — это кислород, метан, озон, углекислый газ и вода. Если они присутствуют в атмосфере, а сама планета близка по массе и размерам к Земле, это весомый аргумент в пользу ее обитаемости. Поскольку все эти вещества есть на Земле, они достаточно хорошо изучены. Фосфин тоже есть в земной атмосфере, но его можно отнести к второстепенным биомаркерам. Но, чтобы признать планету обитаемой, нужно обнаружить еще и основные биомаркеры, в идеале — сразу несколько.

         Условия для жизни в высоких слоях атмосферы Венеры.


      Венера расположена ближе к Солнцу, из-за чего температура на ее поверхности достигает 460 °С. Кроме того, в ее атмосфере практически нет кислорода и водяного пара, зато много соединений серы и углекислого газа, а давление в десятки раз больше земного. Жить в таких условиях невозможно.
 
      Однако на высоте 50-70 км еще есть шансы — именно там и обнаружили фосфин. Здесь могли бы обитать микроорганизмы-экстремофилы — то есть те, которые способны выживать и размножаться в экстремальных условиях. Возможно, они сохранились с того периода, когда атмосфера на Венере была гораздо ближе к земной, как и температура. Потом океаны испарились, и микроорганизмы переместились из воды в атмосферу.


      Мы уже знаем, что даже на Земле существуют микроорганизмы, способные выживать в самых экстремальных условиях, однако сложно представить организм, который смог бы существовать в кислотных облаках Венеры. Как будут проверять теорию В ближайшие десятилетия НАСА планирует две исследовательские миссий Венеры. Обе будут искать не только сам фосфин, но и фосфорную кислоту, что может указывать на не биологическое происхождение фосфина.

      Поводы задуматься о существовании жизни на Венере есть. Фосфин, обнаруженный в атмосфере планеты, может указывать на наличие микроорганизмов в облаках. Прямые доказательства будут искать аппараты, исследующие Венеру в ближайшие десятилетия.

       Возникает вопрос, какая жизнь может существовать на Венере при температуре  в 460 °С и при давлении в 93 земных атмосферы? Но  на высоте 50-60 километров Венера, как установили еще советские зонды полвека тому назад, имеет примерно земные температурные условия: например, на 55 километрах там неизменно 21 градус по Цельсию. Днем и ночью, зимой и летом – благо из-за плотности венерианской атмосферы сезонных и суточных колебаний температуры там просто нет. Давление на 55 километрах равно половине земного на уровне моря – или такое же, как у нас на 5,5 километрах. Это вполне приемлемо для земных микробов, и даже некоторые альпинисты, после длительной адаптации, вполне действуют при таком давлении.

      Именно из-за примерно земных температур и давления облака Венеры уже очень давно предложили  как возможную зону колонизации. Дело в том, что, с точки зрения здоровья колонистов, главным ресурсом других планет считают наличие на них приличной гравитации. Иначе нужны или центрифуги для повышенного тяготения во время сна, или смирение перед процессами деградации костной и мышечной ткани живущих там людей. Венерианский уровень гравитации – 90,4% от земного, и в этом плане лучшего объекта для колонизации в этой системе нам не найти. Осваивать Венеру могут люди далёкого будущего.

 

Автор Ларин Алексей Владимирович. В более красивом виде эта и другие мои статьи опубликованы на моём личном сайте в  виде блога по интернет-адресу, который следует вводить в самой  верхней строке интернета: https://www.алексей-ларин.рф/