Наличие кислорода в атмосфере планет, как в нашей галактике, так и за ее пределами, всегда считалось верным признаком того, что на них скорей всего существует жизнь. Однако, новое исследование в Университете Джона Хопкинса рекомендует пересмотреть это правило. Моделируя в лаборатории атмосферу планет за пределами Солнечной системы, исследователи успешно создали как органические соединения, так и кислород, который может существовать независимо от жизни.
Результаты этих исследований, опубликованные 11 декабря журналом ACS Earth and Space Chemistry, служат предостерегающей историей для исследователей, которые предполагают, что присутствие кислорода и органических веществ в отдаленных мирах свидетельствует о существовании там жизни.
«Наши эксперименты позволили получить кислород и органические молекулы, которые могли бы служить строительными блоками жизни в лаборатории, а это доказывает, что наличие как тех, так и других не обязательно указывает на существование жизни», — сообщил Чао Хе из отделения Земли Университета Джона Хопкинса. и Планетарных наук, первый автор исследования. «Ученые должны более тщательно изучить процессы формирования этих молекул».
Кислород составляет 20 процентов атмосферы Земли и считается одним из основных признаков обитаемости в атмосфере Земли. Однако в поисках жизни за пределами солнечной системы Земли мало что известно о том, как различные источники энергии инициируют химические реакции и как эти реакции могут создавать такие биосигнатуры, как кислород. В то время как другие исследователи использовали фотохимические модели на компьютерах с целью показать какие атмосферы экзопланет могут породить эти ингредиенты, в лабораторных условиях подобных имитаций еще не разу не производилось.
Исследовательская группа выполнила эксперименты в специально спроектированной камере Planetary HAZE (PHAZER) в лаборатории Сары Хёрст, доцента наук о Земле и планетарных наук и соавтора статьи. Исследователи проверили девять различных газовых смесей, в соответствии с прогнозами для атмосфер экзопланет типа Суперземли и Мини-нептуны. Подобные экзопланеты — самый распространенный тип планет в нашей галактике Млечный Путь. Каждая смесь имела определенный состав газов, таких как углекислый газ, вода, аммиак и метан, и каждая нагревалась при температурах в диапазоне примерно от 80 до 700 градусов по Фаренгейту.
Он и команда позволили каждой газовой смеси течь в установку PHAZER, а затем подвергли смесь воздействию одного из двух типов энергии, имитирующей энергию, запускающую химические реакции в атмосферах планеты: плазму из тлеющего разряда переменного тока или свет от ультрафиолетовой лампы. Плазма, источник энергии, более сильный, чем ультрафиолетовый свет, может имитировать электрическую активность, такую как молния и / или энергетические частицы, а ультрафиолетовый свет является основным двигателем химических реакций в атмосферах планет, таких как на Земля, Сатурн и Плутон.
После непрерывного проведения экспериментов в течение трех дней, соответствующих количеству времени, в течение которого газ будет подвергаться воздействию источников энергии в космосе, исследователи измерили и идентифицировали полученные газы с помощью масс-спектрометра, инструмента, который сортирует химические вещества по их отношению массы к заряду.
Исследовательская группа нашла несколько сценариев, которые производили как кислород, так и органические молекулы, которые могли бы создавать сахара и аминокислоты (сырье, с которого может начаться жизнь), а также такие вещества как формальдегид и цианистый водород.
«Раньше люди полагали, что присутствие кислорода и органических веществ указывает на жизнь, но мы произвели их абиотически в нескольких симуляциях», — подвел итог ученый. «Это говорит о том, что даже совместное присутствие общепринятых биосигнатур еще не говорит о точном существовании жизни на планете».
Поток электронов питает нашу современную жизнь.От бытовых удобств, таких как незаменимая фритюрница, до экранов различного…
Солнечная система полна призрачных остатков своего бурного рождения.Эти древние обломки включают в себя маленькие печальные…
Что бы астрономы ни увидели во время краткого наблюдения Венеры в 2010 году, там не…
Мы склонны думать о плавлении как об относительно простом процессе – постепенном движении твердого материала…
В июне прошлого года, пока большинство из нас корпели и листали социальные сети, более двух…
Вселенная настолько невообразимо огромна, что мы никогда не сможем увидеть ее целиком, однако некоторые из…
Просмотреть комментарии
> Наличие кислородной атмосферы и органики на планете **еще говорит** о том, что она обитаема
Интересная формулировка. Тут вопрос в другом - при каких ещё условиях столь активный элемент, как кислород, может существовать в свободном виде. Со всеми другими распространёнными элементами он легко образует соединения.