Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Ядовитая молекула может быть верным признаком внеземной жизни

Ядовитая молекула может быть верным признаком внеземной жизни
Фосфин - один из самых токсичных газов на Земле, который можно найти в некоторых из самых грязных мест. Этот гнилостный «болотный газ» также легко воспламеняется и реагирует с частицами в нашей атмосфере.


Большая часть жизни на Земле, особенно вся аэробная, дышащая кислородом, не хочет иметь ничего общего с фосфином, не производит его и не нуждается в нем для выживания.

Исследователи Массачусетского технологического института обнаружили, что фосфин вырабатывается другой, менее распространенной формой жизни: анаэробными организмами, такими как бактерии и микробы, которые не нуждаются в кислороде для процветания. Исследователи обнаружили, что фосфин не может быть произведен каким-либо иным способом, что делает фосфин чистой биосигнатурой - признаком жизни (по крайней мере, определенного вида).

Исследователи сообщают, что, если бы фосфины производились в количествах, подобных метану на Земле, газ генерировал бы характерную картину света в атмосфере планеты. Эта схема была бы достаточно четкой, чтобы обнаружить ее на расстоянии 16 световых лет от телескопа, такого как запланированный космический телескоп Джеймса Уебба. Если бы фосфин был обнаружен на скалистой планете, это было бы безошибочным признаком внеземной жизни.

«На Земле кислород - действительно впечатляющий признак жизни», - говорит ведущий автор Клара Соуза-Силва, научный сотрудник Департамента наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института. «Но не только живые организмы производят кислород. Важно учитывать незнакомые молекулы, которые могут появляться не так часто, но, если найти их на другой планете, есть только одно объяснение».

Соуза-Силва и ее коллеги собирают базу данных отпечатков молекул, которые могут быть потенциальными биосигнатурами. Команда собрала более 16 000 кандидатов, включая фосфины. Подавляющее большинство этих молекул еще предстоит полностью охарактеризовать, и, если ученые обнаружат любую из них в атмосфере экзопланеты, они все равно не узнают, являются ли молекулы признаком жизни или чем-то еще.


Но благодаря новой работе Соузы-Силвы ученые могут быть уверены в интерпретации по крайней мере одной молекулы: фосфина. Основной вывод статьи состоит в том, что, если фосфин обнаружен на соседней каменистой планете, эта планета должна таить в себе какую-то жизнь.

В течение последних 10 лет Соуза-Силва посвятила свою работу полной характеристике ядовитого газа, сначала путем методической расшифровки свойств фосфина и того, как он химически отличается от других молекул.

В 1970-х годах фосфин был обнаружен в атмосферах Юпитера и Сатурна - очень горячих газовых гигантов. Ученые предположили, что молекула образовалась спонтанно и, как описывает Соуза-Сильва, «была яростно драгирована огромными конвективными штормами».

Тем не менее, о фосфине было известно немного, и Соуза-Сильва посвятила свою дипломную работу изучению спектрального отпечатка фосфина. В своей дипломной работе она прибавила точные длины волн света, который должен поглощать фосфин.

Во время докторской диссертации, она начала задаваться вопросом: может ли фосфин производиться не только в экстремальных условиях газовых гигантов, но и в результате жизни на Земле?

«Таким образом, мы начали собирать все упоминания о том, что фосфин был обнаружен в любой точке Земли, и оказалось, что везде, где нет кислорода, есть фосфин: в болотах, озерных отложениях, навозе и кишечниках», - говорит Соуза-Силва. «Внезапно все это обрело смысл: это действительно токсичная молекула для всего, что любит кислород. Но для жизни, которая не любит кислород, это очень полезная молекула».

Осознание того, что фосфин связан с анаэробной жизнью, было подсказкой, что молекула может быть жизнеспособной биосигнатурой. Но, чтобы быть уверенным, группа должна была исключить любую возможность того, что фосфин может производиться чем-либо кроме жизни. Чтобы сделать это, они провели последние несколько лет, изучая многие виды фосфора, основного строительного блока фосфина, посредством исчерпывающего теоретического анализа химических путей, в условиях все более экстремальных сценариев, чтобы увидеть, может ли фосфор превращаться в фосфины любым абиотическим (то есть неживым) способом.

Фосфин - это молекула, состоящая из одного атома фосфора и трех атомов водорода, которые обычно не собираются вместе. Требуется огромное количество энергии, например, в экстремальных условиях Юпитера и Сатурна, чтобы разбить атомы с достаточной силой, чтобы преодолеть их естественную неприязнь. Исследователи разработали химические пути и термодинамику, связанные с несколькими сценариями на Земле, чтобы выяснить, могут ли они производить достаточно энергии, чтобы превратить фосфор в фосфины.

Они обнаружили, что фосфин не имеет значительных ложных срабатываний, что означает, что любое обнаружение фосфина является верным признаком жизни. Затем исследователи выяснили, может ли молекула быть обнаружена в атмосфере экзопланеты. Они моделировали атмосферы идеализированных, бедных кислородом, экзопланет двух типов: богатых водородом и двуокиси углерода. Они вводили в симуляцию различные скорости производства фосфина и экстраполировали, как будет выглядеть спектр света в данной атмосфере при определенной скорости производства фосфина.

Они обнаружили, что если фосфины производятся в относительно небольших количествах, эквивалентных количеству метана, то они генерируют в атмосфере сигнал, достаточно четкий, чтобы его можно было обнаружить с помощью передовой обсерватории, такой как предстоящий космический телескоп Джеймса Уебба, если планета находится в пределах 5 парсеков или около 16 световых лет от Земли - зона пространства, которая покрывает множество звезд, вероятно, со скалистыми планетами.

Соуза-Сильва говорит, что помимо определения фосфина как жизнеспособной биосигнатуры в поисках внеземной жизни, результаты группы предоставляют исследователям канал или процесс, которому необходимо следовать для характеристики любых других из 16 000 биосигнатурных кандидатов.

Статья была опубликована в журнале Astrobiology.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0