Новое исследование утверждает, что обнаруженный на Венере фосфин мог поступать из вулканов

Новое исследование показало, что газообразный фосфин, обнаруженный в атмосфере Венеры, может иметь вулканическое происхождение.

Анализ потенциальной вулканической активности на Венере показал, что действительно может быть достаточное количество геотермальных выбросов для обнаруженного количества газа.

Обнаружение фосфина на Венере в сентябре 2020 года, потрясло ученых всего мира.

Этот газ можно найти на Земле, в очень ограниченном количестве, одним из которых являются анаэробные экосистемы или экосистемы с низким содержанием кислорода. Он находится в болотах и ​​илах, где процветают анаэробные микробы; он содержится в кишечнике и кишечных газах. Каким-то образом анаэробные микроорганизмы производят фосфин — а облака Венеры анаэробны.

Однако, как мы сообщали в то время, биологическое происхождение было далеко не единственно возможным объяснением. Одним из процессов производства фосфина на Земле, является вулканическая активность. И хотя команда исключила это, обнаружив, что вулканическая активность на Венере недостаточна, и сославшись на исследование 2015 года по этому вопросу, более недавние исследования показали, что Венера может быть более вулканически активной, чем считалось ранее.

Теперь ученые из Корнельского университета тщательно изучили имеющуюся информацию и пришли к выводу, что вулканическая активность, особенно взрывная вулканическая активность, могла вызвать наблюдаемое изобилие фосфина.

«Фосфин не говорит нам о биологии Венеры», — сказал астроном Джонатан Лунин из Корнельского университета. «Это говорит нам о геологии. Наука указывает на планету, которая имеет активный вулканизм сегодня или в совсем недавнем прошлом».

Путь обнаружения фосфина не был гладким. Первоначально численность, полученная с использованием двух отдельных инструментов в два разных периода времени (телескоп Джеймса Клерка Максвелла в 2017 году и Большой миллиметровый / субмиллиметровый массив Атакамы в 2019 году), была определена как около 20 частей на миллиард.

Затем выяснилось, что при обработке данных из ALMA произошла ошибка; переобработанные данные показали низкую численность, в среднем от 1 до 4 частей на миллиард, с локализованными пиками от 5 до 10 частей на миллиард.

Лунин и его коллега, геолог Нгок Чыонг из Корнельского университета, проанализировали данные Венеры, свидетельствующие об активном вулканизме — если не текущем, то недавнем. Они использовали опубликованные лабораторные данные о производстве газообразного фосфина, чтобы определить, может ли форма фосфора, называемая фосфидом, выходить из глубины венерианской мантии, превращаясь в фосфин.

На Земле, фосфор, содержащийся в примесях в железе, может быть эффективно преобразован в газообразный фосфин посредством реакций с соляной кислотой, а магма, богатая фосфидом, может быть найдена глубоко в мантии.

Исследователи предположили, что степень окисления мантии Венеры похожа на состояние окисления Земли — не без оснований, учитывая, что две планеты настолько похожи по массе и составу, если не по обитаемости. И они обнаружили, что при выбросе в атмосферу в результате взрывного вулканизма фосфид в венерианской магме может быть преобразован в фосфин посредством реакций с серной кислотой в атмосфере Венеры.

Особенности поверхности Венеры указывают на недавний вулканизм; диоксид серы, газ, который может быть вулканогенным, был обнаружен в атмосфере Венеры. Используя эти и другие исследования, исследователи обнаружили, что вулканическая активность на Венере действительно может быть достаточной для производства наблюдаемого количества фосфина.

Конечно, само обнаружение фосфина все еще является предметом множества споров и еще не подтверждено другими инструментами. Новое исследование не рассматривает этот вопрос, а просто излагает аргументы в пользу другого способа, с помощью которого фосфин мог оказаться там.

«Учитывая продолжающиеся дебаты о надежности самого обнаружения фосфина, наши результаты только предлагают дорожную карту для оценки уровня вулканической активности Венеры сегодня», — написали исследователи в своей статье.

Исследование опубликовано в PNAS.