Kas tundub, et tänapäeval on kõigi pilgud Veenusele suunatud? Potentsiaalse biomarkeri fosfiini avastamine planeedi atmosfääri ülakihtides pälvis eelmisel kuul palju tähelepanu, nagu peab. Fosfiini avastamise tähenduse osas on siiski teatav ebakindlus.
Nüüd väidab teadlaste meeskond, et nad on avastanud Veenuse atmosfäärist aminohappe glütsiini.
Leiust teatav paber kannab pealkirja ' Lihtsaima aminohappe glütsiini tuvastamine Veenuse atmosfääris .” Juhtautor on Arijit Manna, Ph.D. Teadlane Indias Lääne-Bengalis Midnapore'i kolledži füüsikaosakonnas. Paber asub trükieelsel saidil arxiv.org, mis tähendab, et seda pole veel eelretsenseeritud ega ajakirjas avaldatud.
On teada umbes 500 aminohapet, kuid ainult 20 on geneetilises koodis. Glütsiin on neist kõige lihtsam.
Aminohappe glütsiini struktuur. Pildi krediit: NEUROtiker – enda töö, avalik domeen, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1636637
Kuigi glütsiin ja teised aminohapped ei ole biosignatuurid, on need mõned elu ehitusplokid. Tegelikult on need valkude ehituskivid. Need olid ka ühed esimesed orgaanilised molekulid, mis Maal ilmusid. Glütsiin on oluline valkude ja teiste bioloogiliste ühendite arendamiseks.
Teadlased kasutasid Atacama suurt millimeetrit / submillimeetrit massiivi (ALMA), et tuvastada spektroskoopia abil glütsiini Veenuse atmosfääris. Nad leidsid selle keskmistel laiuskraadidel, ekvaatori lähedal. Seal oli signaal kõige tugevam ja pooluste juures ei tuvastatud ühtegi.
Autorid kirjutavad oma artiklis: 'Selle tuvastamine Veenuse atmosfääris võib olla üks võtmeid prebiootiliste molekulide moodustumise mehhanismide mõistmiseks Veenuse atmosfääris. Veenuse ülemine atmosfäär võib läbida peaaegu sama bioloogilise meetodi nagu Maa miljardeid aastaid tagasi.
Need kaks lauset annavad tõelise löögi. Kas Veenuse pilvedes võib toimuda mingisugune bioloogiline protsess? See 'võib' olla üks võtmetest ja see 'võib läbida' sama, mida Maa tegi. Mida see tähendab?
Kõigepealt fosfiin, siis glütsiin
Septembri keskel teadlaste meeskond teatasid fosfiini leidmisest Veenuse ülemistes atmosfäärikihtides (Greaves et al, 2020). Sarnaselt glütsiiniga tuvastati seda tugevamalt ka keskmistel laiuskraadidel. Fosfiin võib olla biosignatuur ja see on Maal. Kuid seda saab luua ka keemiliselt, kuigi see nõuab tohutult energiat. See on tuvastatud Jupiteril ja Saturnil, kus selle tootmiseks on palju energiat. Kuid Veenusel pole selle loomiseks vajalikku energiat.
Fosfiini avastanud teadlaste meeskond oli oma leidude suhtes ettevaatlik. Oma artiklis palusid nad peaaegu teisi teadlasi, et nad arvestaksid fosfiini olemasolu ilma elule viitamata. 'Nüüd mõtlevad astronoomid välja kõik viisid, kuidas õigustada fosfiini ilma eluta, ja ma tervitan seda. Palun tehke seda, sest meie võimalused on lõpusirgel, et näidata abiootilisi protsesse, mis võivad fosfiini toota.
See eelmise uuringu joonis illustreerib fosfiini sisaldavat atmosfäärikihti. Pildi krediit: Truong et al, 2020.
Siis paar nädalat hiljem tegi teine teadlaste meeskond just seda. sisse nende paber , mida nimetatakse hüpoteesi perspektiiviks, ütlesid nad, et vulkaanid võivad põhjustada fosfiini. 'Me oletame, et mantlis moodustunud fosfiidide jäljed tuuakse pinnale vulkanismi toimel ja seejärel paiskuvad nad seejärel atmosfääri, kus nad võivad reageerida vee või väävelhappega, moodustades fosfiini.'
Fosfiini tuvastamine on selle viimase avastuse taustaks. Mõlemad avastused on osa suurematest Veenust puudutavatest küsimustest: kas nende elu või potentsiaal Veenusel elada? Või pole need kemikaalid eluga seotud?
Teadlased on tuvastanud Veenuse atmosfääri piirkonna, mis võib olla võimeline elutsema. See oleks meie vaatenurgast veider ja ebatavaline paigutus.
Veenus on enamasti äärmiselt külalislahke. Atmosfäär on happeline, temperatuur on piisavalt kuum sula kosmoselaev , ja atmosfäärirõhk on purustav. Kuid kõrgel pilvedes, umbes 48–60 km (30–37 miili) kõrgusel maapinnast, ei ole temperatuur nii surmav. Sellel kõrgusel on temperatuur vahemikus -1 C kuni 93 C (30 kuni 200 kraadi F). See on väga vastuoluline, kuid mõned teadlased arvavad, et teatud tüüpi lihtne elu võib seal ellu jääda, paljunedes pidevalt, ilma planeedi pinda puudutamata. Fosfiin laguneb kergesti, nii et selle tuvastamiseks tuleb seda pidevalt toota. Elu sellel kõrgusel võib olla fosfiini allikas.
Kunstniku mulje Veenuse pinnalt, mis näitab selle piksetorme ja vulkaani kauguses. Krediit ja ©: Euroopa Kosmoseagentuur/J. Mida veel
See uus glütsiini avastus lisab ainult saladust ja ebakindlust. Oma artiklis teevad teadlased selle ettepaneku Hadley rakud võiks vastutada eluks ajaks kodu pakkumise eest. 'Keskmise laiuskraadi Hadley tsirkulatsioon võib anda kõige stabiilsema elu toetava seisundi, kusjuures 70–90-päevane tsirkulatsiooniaeg on piisav (Maalaadse) mikroobide elu paljunemiseks.'
Samuti ühtib glütsiini tuvastamine fosfiini tuvastamisega. 'Glütsiini laiuskraadist sõltuv jaotus ühtib ligikaudu (–10? piires) hiljuti tuvastatud fosfiini avastamispiiriga ja kavandatud Hadley raku ülemise piiriga, kus gaas ringleb ülemise ja madalama kõrguse vahel.'
See paberi joonis näitab NH2CH2COOH (glütsiini) segunemissuhet atmosfääri kõrguse (km) funktsioonina pilves
kiht (~75-80 km) (punane kõver), võrreldes PH3-ga (fosfiin) (must kõver). Pildi krediit: Manna jt, 2020.
Ärge veel kosmoseaparaati käivitage
Kuigi see on intrigeeriv leid ja väärib rohkem uurimist, ei ole glütsiini olemasolu kaugeltki löögile lähedal püüdlustes leida elu mujalt. Autorid teavad seda ja pööravad sellele hoolikalt tähelepanu.
'Tuleb märkida, et glütsiini tuvastamine Veenuse atmosfääris on vihje elu olemasolule, kuid mitte kindel tõend.'
See on kasutatav koostisosaelu poolt, kuid mitte näidustuselust.
Nende artikkel viitab mõnele ajaloolisele katsele, mille eesmärk on testida elu keemilist päritolu Maal. 1953. aastal nüüdseks kuulus Miller-Urey eksperiment taasloos varajased tingimused Maal. Teadlased lõid vee, metaani, ammoniaagi ja vesiniku keemilise segu ning rakendasid seejärel energiat välgu jäljendamiseks. Tulemuseks oli keerulisemate orgaaniliste ühendite supp.
Miller-Urey katse lihtne diagramm. Pildi krediit: Algne üleslaadija oli Carny heebrea Vikipeediast. – kantud he.wikipediast üle Commonsi., CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2173230
Katse käigus saadi glükoolhape, glütsiini eelkäija, ja tulemused kinnitasid abiogenees teooria. Veenuse atmosfääris tuvastatud glütsiini võidi toota sama rada pidi nagu Miller-Urey katses. Veenuse atmosfääris on võimalikud ka muud keemilised viisid glütsiinile.
'Astrofüüsikas, keemilises füüsikas ja biofüüsikas on lihtsatest molekulidest pärit kõige lihtsama aminohappe glütsiini sünteetilistel reaktsiooniteedel suur tähtsus keemilise evolutsiooni ja elu tekke seisukohalt,' kirjutavad autorid. 'Glütsiini tuvastamine Veenuse atmosfääris võib viidata
varajase eluvormi olemasolu Päikese planeedi atmosfääris, sest aminohape on valgu ehitusplokk. Veenus võib olla läbimas bioloogilise evolutsiooni esmast etappi.
Või ei pruugi.
'Kuigi Maal toodetakse glütsiini bioloogiliste protseduuride abil, on võimalik, et Veenusel toodetakse glütsiini muude fotokeemiliste või geokeemiliste vahenditega, mis pole Maal levinud.' Veenus on Maast väga erinev ja seal toimuvad protsessid, mida siin Maal ei ole.
Siin on kõik ettevaatusabinõud.
Paberit ennast pole veel eelretsenseeritud. Ja tulemustes on mõned nõrkused.
Näiteks on glütsiini spektroskoopiline signaal väga lähedane vääveloksiidi omale, seega on võimalik, et glütsiini tuvastamisel on viga. Ja see on ainult üks tuvastamine, mida pole dubleeritud ega kontrollitud. Samuti on glütsiin aminohapetest kõige lihtsam ja seda on leitud mujalt. See on olnud komeetidel tuvastatud ja meteoriidid, kus pole tõesti elulootust.
Seda pole nähtud ka ühelgi teisel planeedil peale Maa, mis tähendab, et oleks üllatav näha nii vaenulikul maailmas nagu Veenus.
Selle väljaselgitamiseks vajame rohkem Veenust külastavaid kosmoseaparaate. 'Veenuse missioon, mille käigus võetakse proove otse Veenuse pinnalt ja pilvest, võib kinnitada glütsiini allikat planeedil,' väidavad autorid.
NASA kavandatud DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry and Imaging) missioon uuriks Venuse atmosfääri keemilist koostist selle pinnale laskumisel. Pildi krediit: NASA.
Glütsiini tuvastamine, kui see on kinnitust leidnud, on veel üks intrigeeriv areng elu tõusu mõistmise püüdlustes. Või võib see meile näidata, et keemia, mis näib olevat prebiootiline, on prebiootiline ainult harvadel juhtudel ja ülejäänud aja ei tähenda see peaaegu mitte midagi. Meil on nii palju asju, mida me ei tea, ja missioonid Veenusele on ainus viis rohkem teada saada ja mõnele meie küsimusele vastata.
Kuid praegu võime olla kindlad, et Veenusel pole elu leitud. Selle asemel oleme võib-olla avastanud veel vaid ühe pusletüki, mis on Veenuse keeruline atmosfäär.
Veel:
- Uus uuring: Lihtsaima aminohappe glütsiini tuvastamine Veenuse atmosfääris
- Universum täna: Kas teadlased leidsid just Veenuselt elumärke?
- Universum täna: Rosetta nägi komeedil 67P elu ehitusplokke
