Venüs’ün bulutları yaşam için çok kuru ve asidik

Geçen yıl, bir çalışma, yaşamın olası bir göstergesi olarak öne sürülen bir kimyasalın varlığına işaret ederek dalgalar yarattı. Venüs atmosferinde bulundu. Gezegenin yüzeyindeki cehennemi koşullar, orada herhangi bir yaşamın varlığını engellese de, gezegenin yüzeyinin üzerinde, bulutlarında daha yumuşak bir ortam mümkün olmaya devam etti. Dolayısıyla kimyasalın yaşamı işaret etme olasılığı hemen göz ardı edilemezdi.

Sonraki aylarda diğer araştırmacılar şüphe uyandırır kimyasalın her zaman mevcut olduğunu iddia etmek üzerine. Bugün, Venüs’ün bulutlarındaki koşulların, Dünya’dakine benzer bir mesafede bile yaşamla hiçbir şekilde uyumlu olmadığını gösteren bir araştırma yazısı yayınlandı. Bulutlardaki sıcaklıklar gerçekten çok daha ılıman olmasına rağmen, hiçbir yerde yaşamı destekleyecek kadar su yoktur ve damlacıklarda bulunanların çoğu çoğunlukla sülfürik asitten oluşur.

limit belirleme

Bulguları açıklayan bir basın toplantısında, Belfast Queen’s Üniversitesi’nden John Hallsworth, yeni çalışmanın Venüs’ün atmosferinde görünen fosfin keşfinden ilham aldığını söyledi. O ve işbirlikçileri, Venüs’teki yaşam olanaklarını incelemenin başka yollarını yaratmak için iki araştırma alanının birleştiğini fark ettiler. Biri, kısmen NASA’nın Mars’ı oraya gönderdiğimiz sondalarla kirlilikten en iyi nasıl koruyacağını belirleme çabalarıyla teşvik edilen, Dünya’daki aşırı koşullarda yaşam üzerine bir çalışmaydı.

İkincisi de NASA tarafından yönlendirildi: Bazı gezegenlerin atmosferlerine sondalar gönderdik ve diğerlerini fotoğrafladık. Bu sensörler özellikle yaşamı aramasa da, atmosferde ne kadar su olduğu ve hangi şekli alacağı gibi şeylere sınırlar koyan sıcaklık ve basınç gibi şeylerin doğrudan ölçümlerini sağlıyorlardı.

Venüs ile ilgili olarak, insanlar metabolizmayı farklı sınırlar içinde tutabilen organizmaları tanımladılar: sıcaklık, asitlik, su içeriği. Sıcaklık irtifa ile değiştiğinden, birincisi gözlemlenebilecek irtifaların sınırlarını belirler. Son ikisi önemlidir, çünkü Venüs’ün çok kuru bir gezegen olduğu ve bulutların yoğunlaştırılmış sudan değil, biraz su içeren sülfürik asit damlacıklarının varlığından oluştuğu düşünülmektedir.

Kuraklık koşullarında hayatta kalma konusunda dünya rekoru sahibi, şu anda çok az su ile metabolize olabilen ve hücre bölünmelerine maruz kalabilen tuza dayanıklı bir mantardır. Bilim adamları, su aktivitesi adı verilen bir ölçü ile ne kadar su bulunduğunu belirler. Nemli bir atmosfer gibi basit koşullarda, bu bağıl nem ile aynıdır – sıcaklık ve basınçtaki maksimum miktara karşı mevcut su miktarı. Ancak çözünmüş tuzlar veya buz bileşimi gibi şeyleri hesaba katarak da ölçülebilir.

Şiddetli asit için, -0.06 pH’a kadar yaşayan bir mikrop vardır ve bu, çözeltinin ağırlığının yüzde 10’undan biraz fazlasını oluşturan sülfürik aside eşittir (gerisi sudur).

Her bulut yağmur getirmez

Bu bilgiyi Venüs’teki koşullara uygulamak kasvetli sonuçlar doğurur. Atmosferinden alınan ölçümlere dayanarak, araştırmacılar Venüs’ün bağıl neminin yüzde 0,4’ten az olacağını tahmin ettiler – Dünya’daki bir organizma tarafından tolere edilen rekor düşük seviyeden 100 kattan fazla.

Venüs’teki yaşamın, seyrek atmosferden su çekmenin yollarını geliştirdiğini varsayarsanız, sülfürik asit büyük bir sorun haline gelir. Araştırmacılar, sülfürik asit etrafında oluşan damlacıkların o kadar az su içereceğini ve ağırlıkça sülfürik asit konsantrasyonunun yüzde 78 – minimum – olacağını tahmin ettiler. Damlalar biraz su ile saf sülfürik asit gibi maksimum hale gelecektir.

Bu noktada, sülfürik asidin asitliği, içinde çözülecek yeni su molekülleri oluşturmak için molekülleri kimyasal olarak parçalama yeteneğinden daha az sorun teşkil eder. Bu işlemin grafik gösterimi şu adreste mevcuttur: bu videoBu, sudan sıyrıldığında şekerin saf karbona dönüştüğünü gösterir. Araştırma makalesinin yazarları, yarattığı tüm sorunları şöyle sıralıyor: “Sülfürik asit, hücresel sistemleri kurutur, biyomoleküllerden suyu uzaklaştırır, hidrofobik etkileşimleri azaltır ve plazma zarının bütünlüğüne zarar verir.”

Venüs ekarte edildiğinde, araştırmacılar dikkatlerini güneş sisteminin başka yerlerine çevirdiler. Mars’ın bulutları, atmosferinden geçen sondalar tarafından yapılan ölçümlere göre, Dünya’da metabolizmanın tamamen durduğu noktanın çok altında sıcaklıklarda bulunuyor. İyi bir önlem olarak, mevcut herhangi bir su, onu sterilize etmek için yeterli UV ışınlarıyla bombardımana tutulmuş buzdur. Böylece Mars bulutları da ekarte edildi.

Peki ya Dünya ve Jüpiter?

Dünyanın üst atmosferinin yaşamı destekleyemeyecek kadar kuru olması da mümkündür, ancak alt atmosferin (troposfer) bağıl nemi yüzde sıfırdan yüzde 100’e kadar herhangi bir yerde değişebilir. Bununla birlikte, troposferdeki çoğu bulut, yaşamla uyumlu sulu aktiviteye sahip olacaktır; bu, çeşitli mikropların muhtemelen birbirini sonlandıran bulutlar boyunca yolculuklardan sağ çıktıklarına dair bulgularla tutarlıdır.

Son olarak, en sıra dışı keşif, Galileo görevi sırasında düşürülen bir sonda tarafından ziyaret edilen Jüpiter’e bir bakıştan geliyor. Sonda, dev gezegenin atmosferinin kuru bir alanına düştü, ancak farklı bulut bantlarının bileşimde değişebileceğini ve bazılarının muhtemelen oldukça ıslak olduğunu biliyoruz. Amonyak karmaşık bir varlıktır ancak çoğunlukla sıcaklıkların biyouyumlu aralıkta olduğu yerlerden daha yüksek irtifalarda bulunur.

Birçok belirsizlik olsa da, genel sonuç, sıcaklıkların -30°C ila 10°C arasında değiştiği irtifalarda yaşamı desteklemek için yeterli su bulunmasının muhtemel olduğudur.

hayat bu

Araştırmacılar, ötegezegenlerin atmosferleri hakkında ayrıntılar almaya başladığımızda, aynı yaklaşımın yüksek irtifalardaki hayata bakmamıza yardımcı olması gerektiğini belirtiyorlar. Bununla birlikte, bize yüzey koşulları hakkında hiçbir şey söylemeyecek (bunlardan bazıları muhtemelen diğer verilerden çıkarılabilse de). Hallsworth, “Buna dayanarak potansiyel yaşanabilirliği belirleyebilmek beni kişisel olarak heyecanlandırıyor” dedi.

Buradaki diğer dikkate değer şey, bunun bildiğimiz yaşam için geçerli olmasıdır: suya bağımlı, yoğun hidrokarbon kullanımı ve hidrofilik ve hidrofobik etkileşimler. Diğer sıvılar çok farklı kaynama ve donma noktalarına sahiptir ve çok farklı kimyasal kullanımları tercih edecektir. Şimdiye kadar, içinde yaşamın oluşabileceğine dair hiçbir belirtimiz yok, ancak yine de heyecan verici bir olasılık. NASA’nın Ames Araştırma Merkezi’nden Chris McKay’in basın toplantısında söylediği gibi, “Bir yanım, başka bir yerde hayat bulduğumuzda bunun gerçekten farklı olacağını umuyor.”

Doğal Astronomi, 2021. DOI: 10.1038 / s41550-021-01391-3 (DOI’ler hakkında).