Fosforowodór na Wenus. Dlaczego może świadczyć o istnieniu życia pozaziemskiego? [WYJAŚNIAMY]

Bartłomiej Pawlak
Naukowcy znaleźli w atmosferze Wenus śladowe ilości fosforowodoru. To związek chemiczny, który w znanym nam świecie produkowany jest (głównie) na dwa sposoby - w laboratorium lub przez istoty żywe. Dlaczego odkrycie to jest tak istotne i kim jest Polak, który brał udział w badaniach?
Zobacz wideo Najciekawsze odkrycia kosmiczne ostatnich lat

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) potwierdzili dziś oficjalnie, że w atmosferze Wenus znajdują się pewne (niewielkie) ilości tego gazu, który - zgodnie z naszą wiedzą - uznajemy za ślad życia. Oznacza to, że istnienie organizmów żywych na sąsiedniej nam planecie jest obecnie bardzo prawdopodobne.

Badacze od ok. 60 lat podejrzewali, że na Wenus istnieje życie, a teraz dostali najlepszy (znanym nam na razie) dowód na to, że mogli mieć rację. Nic dziwnego, że informacja o tym niezwykłym odkryciu w jednej chwili obiegła niemal wszystkie media na całym świecie.

Phosphine detected in Venus's atmospherePhosphine detected in Venus's atmosphere fot. ESO/M. Kornmesser/L. Calçada & NASA/JPL/Caltech

Niezwykłego odkrycia dokonał dwudziestoosobowy zespół naukowców kierowanych przez prof. Jane Greaves z Uniwersytetu w Cardiff. W badaniu brał udział również polski astrobiolog dr Janusz Pętkowski, który od pięciu lat pracuje w USA - w grupie badawczej prof. Sary Seager w MIT. To właśnie Pętkowski jest jedną z dwóch osób (obok innego naukowca - dr. Williama Bainsema) odpowiadających za badania właściwości chemicznych i biologicznych fosforowodoru.

Czym jest fosforowodór, czyli o co to całe zamieszanie?

Fosforowodór to związek chemiczny złożony z jednego atomu fosforu i trzech atomów wodoru. Jest bezbarwnym oraz bezwonnym gazem, który jest silnie trujący, a dla człowieka - nawet w minimalnych ilościach - śmiertelny. Jest skrajnie łatwopalny - już w niewysokich temperaturach ulega samozapłonowi.

W chmurach Wenus odkryliśmy fosforowodór, gaz, który zgodnie z aktualną wiedzą, jest produkowany przez istoty żywe. [...] Fosforowodór wykorzystujemy na co dzień w walce ze szkodnikami niszczącymi uprawy, tj. owadami czy gryzoniami. Podczas I wojny światowej był używany jako chemiczny środek bojowy

- tłumaczy dr Janusz Pętkowski w komunikacie udostępnionym nam przez Science PR.

Artystyczna wizja przedstawiająca możliwą powierzchnię Wenus i jej atmosferęArtystyczna wizja przedstawiająca możliwą powierzchnię Wenus i jej atmosferę fot. ESO/M. Kornmesser/L. Calçada

W przyrodzie na Ziemi występuje w małych ilościach i jest produkowany niemal wyłącznie przez organizmy żywe oraz laboratoria chemiczne. Tymczasem w chmurach Wenus wykryto stężenie 20 cząsteczek tego gazu na miliard. Mało? Niby tak, ale zdecydowanie zbyt dużo, aby powstał w sposób niebiologiczny. Przynajmniej według obecnego stanu wiedzy.

Badanie jest tak istotne, bo naukowcy z MIT nie tylko dokładnie wyliczyli stężenie fosforowodoru w atmosferze, ale i odrzucili wszystkie znane nam metody wytwarzania tego gazu (poza biologiczną).

 

Najważniejsze fakty o fosforowodorze na Wenus

Atmosfera Wenus to miejsce zdecydowanie nieprzyjazne dla fosforowodoru. Chmury na tej planecie składają się w 90 proc. z kwasu siarkowego - jednego z najsilniejszych kwasów, który utlenia, a więc niszczy fosforowodór. To m.in. dlatego naukowcy byli zaskoczeni jego obecnością, choćby w niewielkim stężeniu.

Badacze przeanalizowali też znane nam pozabiologiczne metody wytwarzania fosforowodoru. Najważniejsza są wulkany - okazało się jednak, że fosforowodoru na Wenus jest zdecydowanie zbyt dużo, aby został wyrzucony z wnętrza planety. Śladowe ilości tego gazu powstają jeszcze podczas wyładowań atmosferycznych, ale i tu stężenie jest zbyt duże, aby to pioruny były w stanie go wytworzyć.

Nie powstał on też w wyniku trzęsień ziemi (na Wenus ich nie ma), nie mógł zostać przyniesiony przez meteoryty lub komety, ani też przez wiatr słoneczny, który jest zatrzymywany w górnych warstwach atmosfery i nie dociera do chmur, gdzie znaleziono fosforowodór.

Naukowcy nie znają też żadnych innych procesów chemicznych, które mogłyby zajść na Wenus i wyprodukować takie ilości cząsteczek fosforowodoru.

Fosforowodór w atmosferze Wenus - infografikaFosforowodór w atmosferze Wenus - infografika fot. mat. prasowe / Joanna Pętkowska / Science PR

W związku z tym badacze określili, że może być on w przypadku Wenus produkowany wyłącznie na dwa sposoby - poprzez nieznane nam na Ziemi procesy, o których nic nie wiemy lub przez mikroby, które mają nie najgorsze warunki, aby przeżyć na sąsiadce Ziemi. Bo choć planeta ta to istne piekło (temperatura powierzchni to ponad 460 stopni Celsjusza, a ciśnienie na powierzchni jest 90-krotnie wyższe niż na Ziemi), to wysoko w chmurach mikroorganizmy mogą liczyć na przyjemne 30 stopni.

Naukowcy tłumaczą przy tym, że pierwsze z wyjaśnień jest niezwykle mało prawdopodobne i zdecydowanie skłaniają się ku wytłumaczeniu numer dwa, czyli obecności mikrobów. Istnienie życia na Wenus nie jest zatem jeszcze w 100 procentach pewne, ale za to bardzo prawdopodobne.

dr Janusz Pętkowskidr Janusz Pętkowski fot. mat. prasowe / Science PR

Życie na Wenus jak mogło powstać?

Tego, w jaki sposób życie mogło powstać na Wenus, oczywiście nie wiemy. Możemy jednak spekulować. A najbardziej prawdopodobną teorią wydaje się ta, która mówi, że istniało tam już dawno temu. Planeta ta była niegdyś była bardzo podobna do naszej - również pod względem klimatu. Zmieniło się to wraz z wystąpieniem gigantycznego efektu cieplarnianego, który spowodował niewyobrażalną katastrofę klimatyczną na Wenus.

Badacze z MIT uważają, że w przeszłości - około miliarda lat temu - Wenus mogła być planetą zamieszkiwaną przez organizmy żywe. Dopiero po nastaniu efektu cieplarnianego mikroby mogły "schronić się" w chmurach Wenus i w ten sposób przeżyć tam do dziś.

Jeśli w przeszłości, w wenusjańskich oceanach, istniało życie, to możliwe, że udało mu się przetrwać katastrofalną zmianę klimatu i "uciec" w chmury. Tylko tam - wysoko w atmosferze, daleko od rozgrzanej powierzchni Wenus, panuje temperatura, która może sprzyjać życiu

- tłumaczy Pętkowski.

Odkrycie śladów fosforowodoru nie jest ostatecznym dowodem na istnienie życia pozaziemskiego. Taki dowód uzyskamy, gdy wyślemy statek kosmiczny na Wenus, 'złapiemy' życie, a następnie zobaczymy je 'gołym' okiem lub pod mikroskopem. Niezależnie jednak od tego, czy fosforowodór jest sygnałem życia, czy nie, wykrycie tego gazu na Wenus jest odkryciem niezwykłym i oznacza przełom w badaniach nad planetami skalistymi typu ziemskiego, które znajdują się w naszym Układzie Słonecznym

- dodaje badacz.