Один из способов понять потенциал жизни на далеких планетах — в других солнечных системах, которые вращаются вокруг других звезд — это изучить атмосферу планеты. Телескопические изображения часто фиксируют следы газов, которые могут указывать на жизнь и обитаемые планеты. Но результаты нового исследования, проведенного учеными из Университета Колорадо в Боулдере, бросают вызов этой идее: ученые создали один тип газа, который часто рассматривается как индикатор жизни в химической лаборатории без присутствия организмов.
В статье, опубликованной сегодня в The Astrophysical Journal Letters, говорится, что один тип молекул, который ученые обычно рассматривают как признак жизни, известный как биосигнатура, может быть не таким уж сильным индикатором жизни, как считалось ранее. Исследователи создали диметилсульфид, тип органического сернистого соединения, часто производимого морскими микробами, в реакционной камере с использованием света и газов, обнаруженных в атмосферах многих планет.
Исследователи заявили, что создание диметилсульфида в лаборатории было захватывающим, но их результаты переворачивают предыдущие исследования с ног на голову. Работу возглавляют приглашенный научный сотрудник Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) CU Boulder Нейт Рид и научный сотрудник CIRES и доцент кафедры химии Элли Браун.
«Молекулы серы, которые мы производим, считаются индикаторами жизни, поскольку они производятся жизнью на Земле,» сказал Браун. «Но мы создали их в лаборатории без жизни, так что это может быть не признаком жизни, а признаком чего-то благоприятного для жизни.» По мнению авторов исследования, органические соединения серы не являются надежными биомаркерами, но вместо этого могут служить маркерами метаболического потенциала.
В поисках жизни
Космический телескоп NASA James Webb был запущен в 2009 году. Одна из его задач — делать снимки экзопланет, планет за пределами солнечной системы Земли, чтобы понять различные атмосферы. Часть миссии спутника — спросить: поддерживают ли эти планеты жизнь?
Новое исследование изучает, что происходит в атмосфере планеты, когда газы реагируют со светом и образуют «органическая дымка и сопутствующие газы,» аэрозольные частицы, образованные посредством атмосферной химии. Авторы сосредоточились на органических молекулах, содержащих серу, включая диметилсульфид, которые являются вторичными продуктами метаболизма живых организмов на Земле.
«Одним из важных выводов статьи, которую мы видели, был диметилсульфид,» сказал Рид. «Это было очень волнительно, потому что это явление было обнаружено в экзопланетных атмосферах, и ранее считалось признаком существования жизни на планете.»
Чтобы воссоздать планетарные атмосферы в лаборатории, Рид и Браун вместе с соавторами, включая заместителя директора CIRES Мэгги Толберт, имитируют атмосферы, в которых свет реагирует с газами. В новом исследовании они использовали ультрафиолетовый свет, чтобы превратить молекулы метана и сероводорода в реактивные виды, которые производят сероорганические газы — биосигнатуры, наблюдаемые с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба.
Рид отметил, что, хотя результаты исследования и являются интересными, они ограничены одним типом атмосферы. «Существует большое разнообразие атмосфер, и мы рассмотрели лишь небольшие различия в одной из них — невозможно изучить каждую существующую атмосферу в лаборатории,» сказал он.
Заглядывая вперед, исследователи надеются, что их исследование вдохновит на более фундаментальные лабораторные исследования, изучающие основные химические реакции, особенно с серой. С серой сложно работать — она липкая, вонючая и токсичная. Но не изучение реакций с серой не позволяет ученым полностью понять, что эти открытия означают для биосигнатур.
«Когда мы ищем эти биосигнатуры, есть тенденция делать сенсационные заявления: «Мы обнаружили признаки жизни».» сказал Браун. «Атмосфера действительно хороша для создания множества различных молекул, и мы обнаружили, что тот факт, что ее можно создать в лаборатории, не означает, что она не является источником.»
Информация от: Университетом Колорадо в Боулдере
