Sep 20

Šta se krije unutar Venerinih oblaka?

Bila je to ugodna septembarska večer. Ljeto se još uvijek nije predavalo, a dnevne temperature su dostizale i do 36 °C. Članovi i simpatizeri AD Orion su sa lokacije na Koševskom brdu posmatrali planete, a Scientific American je na svojoj službenoj stranici objavio tekst posvećen najnovijem „otkriću“ vezano za jednu od tih planeta. U članku naziva „Nova otkrića ukazuju da bi Venera mogla biti dom živim organizmima“ objašnjeno je da prisustvo izvjesnih spojeva u atmosferi Venere možda ukazuje na „mala zelena bića”, koja i u tako negostoljubivoj okolini uspijevaju opstati i napredovati, u toj mjeri da ih mi možemo zapaziti. No povucimo ručnu, jer kao što NASA-ini zvaničnici ističu, još uvijek ni jedan naučnik nije otkrio dokaze o životu na Veneri. Da bi utvrdili nešto takvo prvo bi morali isključiti sve mogućnost da drugi i nama još nepoznati, abiotički procesi stvaraju potpis fosfina u njenoj atmosferi. Šta to tačno piše u Scientific American članku čitajte u nastavku teksta.

Događa se nešto zabavno unutar oblaka Venere. U atmosferskom sloju, daleko iznad užarene površine planete, teleskopi su otkrili neobično visoke koncentracije molekula fosfina. To je bezbojni, zapaljivi i otrovni plin. Čista supstanca je bez mirisa, ali uzorci tehničkog zasićenja imaju snažno neprijatan miris sličan bijelom luku ili truhloj ribi, što je uslovljeno prisutnim zamjenama fosfina difosfanom. Otkriće je zagonetno jer na Zemlji fosfin je u biti uvijek povezan sa živim organizmima, bilo kao nusprodukt metaboličkih procesa ili ljudske tehnologije poput industrijskih fumiganata ili laboratorija za metamfetamin. Iako je otrovna za mnoge organizme, molekula je izdvojena kao potencijalno nedvosmislen potpis života, jer teško nastaje uobičajenim geološkim ili atmosferskim djelovanjem. Okružena oblacima sumporne kiseline, sa visokim atmosferskim pritiskom na površini i temperaturom dovoljno vrućom da rastopi olovo, Venera je negostoljubivi vatreni svijet. No, određeni sloj oblaka u kojem je prisutan fosfin čini se relativno miran, sa dovoljno sunčeve svjetlosti, te atmosferskim pritiskom i temperaturom poput onih na Zemlji. Naučna zajednica morat će pažljivo provjeriti rezultate. Ipak, čini se da će ovo vjerovatno potaći novi interes za istraživanje naše sestrinske planete.

MOLEKULARNA MISTERIJA

„To je doista zagonetno otkriće jer fosfin se ne uklapa u našu predstavu o tome kakve bi hemikalije trebale biti u Venerinoj atmosferi“, kaže Michael Wong, astrobiolog sa Univerziteta Washington. Njegovo mišljenje dijeli i planetarni naučnik Sanjay Limaye sa Univerziteta Wisconsin – Madison. „Zaključak je da ne znamo šta se događa“, kaže Sanjay. Nakon Sunca i Mjeseca, Venera je najsvjetliji objekt vidljiv golim okom na Zemljinom nebu. Hiljadama su godina ljudi pričali legende o blistavom dragulju koji se pojavljuje tokom izlaska i zalaska Sunca. Venerin sjaj je ono što ju je učinilo privlačnom za Jane Greaves, radioastronoma sa Univerziteta Cardiff u Engleskoj. Ona uglavnom usmjerava svoju pažnju na udaljene novorođene planetarne sisteme, ali htjela je testirati svoje sposobnosti molekularne identifikacije na svjetovima u našem kosmičkom dvorištu. Godine 2017., Greaves je Veneru posmatrala James Clerk Maxwell teleskopom (JCMT) sa Mauna Kea (Hawaii), tražeći uzorke linija u spektru planete koji bi ukazivali na prisustvo različitih hemikalija. Pritom je primijetila liniju povezanu s fosfinom. Podaci sugerišu da je prisustvo molekule u atmosferi planete oko 20 dijelova na milijardu, što je koncentracija između 1.000 i milion puta veća od one u Zemljinoj atmosferi. „Bila sam zapanjena“, kaže Greaves.

Fosfin je relativno jednostavna molekula koja sadrži jedan atom fosfora i tri atoma vodika. Poznato je da ima neugodan miris, premda bi dok dostigne toliku koncentraciju u kojoj ga ljudi mogu osjetiti, vjerovatno nanio oštećenje plućima. U pilot epizodi serije Breaking Bad, lik Walter White priprema plin fosfin kako bi onesposobio dvojicu napadača koji mu prijete.
Ipak, njegova priprema nije tako jednostavna kao što se čini na TV-u. Fosfor i vodik „mrze jedni druge“, kaže Clara Sousa-Silva, molekularna astrofizičarka s Massachusetts instituta za tehnologiju (MIT) i koautorica studije koja izvještava o pronalasku fosfina. „Vodik ima puno boljih poslova, a fosfor bi se radije povezao s kisikom. Ali ako na njih bacite dovoljno energije, mogu se okupiti i biti stabilni u nekim okruženjima.“ Gasoviti divovi Jupiter i Saturn sadrže fosfin jer imaju vruću unutrašnjost koja može biti energetski pogodna za proizvodnju molekule. Venerina staklenička atmosfera, za razliku od toga, prepuna je hemikalija koje sadrže kisik poput ugljik dioksida koji bi normalno upio fosfinov fosfor. Čak i sasvim neznatno prisustvo ove molekule (a kamoli u količini koju je Greaves zabilježila) bila bi prava misterija. U međuvremenu je Sousa-Silva svoju karijeru gradila na proučavanju fosfina – na Twitteru ima nalog @DrPhosphine – na kom predviđa načine na koje bi se on mogao pojaviti u atmosferi daleke vanzemaljske egzoplanete. „Razmatrala sam ove egzotične svjetove udaljene svjetlosnim godinama – super Zemlje, tropske planete, planete kanalizacije“, kaže ona. „a cijelo vrijeme se to dešavalo upravo ovdje u susjedstvu.“

Istraživači i njihove kolege izvršili su dalja posmatranja Venere s moćnijim Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) u Chileu prošle godine, ponovo otkrivajući atmosferski potpis fosfina. Potom su pokušali naći sve moguće razloge neobičnog postojanja ove molekule, uključujući vulkansku aktivnost, udare groma, pa čak i meteorite koji se raspadaju u atmosferi planete. „Mislim da su najbolje rute koje smo mogli odabrati promašile za oko 10 000 puta“, kaže Greaves. Naravno, možda postoje dodatni načini za stvaranje fosfina koje ovaj tim još uvijek nije razmotrio. No, nakon što su iscrpili svoju maštu tražeći abiotska objašnjenja, istraživači su se osjećali primoranim priznati još jednu mogućnost u svom radu koji se danas (14. septembar 2020.)  pojavio u Nature Astronomy: molekulu može stvoriti i život na Veneri, baš kao što je život glavni način na koji se ona stvara na Zemlji.

ŽIVOT U OBLACIMA

Astrobiolozi su već dugo zaljubljeni u Mars – suhu, stjenovitu planetu s uslovima koji nisu toliko različiti od onih na Zemlji. U novije vrijeme okrenuli su pažnju i ledenim, potencijalno nastanjivim svjetovima u vanjskom Sunčevom sistemu, poput Saturnovog satelita punog gejzira Enceladusa i Jupiterovog okeanskog satelita Europe. No, uprkos nekim nedostacima, astrobiolozi nisu zapostavili ni Veneru. Na 50 do 60 kilometara iznad površine planete nalazi se atmosferski sloj s pritiskom jednakim pritisku na nivou mora na Zemlji i temperaturama od 0 °C do 50 °C. Da nije oblaka sumporne kiseline, ovaj bi sloj mogli nazvati „gostoljubivim“. I pored toga, postoje kopneni organizmi koji će s veseljem podnijeti takve ekstremno kisele uvjete u vrućim izvorima ili drugim sredinama. Ovo relativno blago područje je upravo ono gdje je pronađen fosfin.

Od šezdesetih godina prošlog vijeka astronomi su također primijetili da Venerini oblaci ne odražavaju toliko sunčeve ultraljubičaste svjetlosti koliko bi trebali: čini se da nešto nepoznato u atmosferi upija tu svjetlost. Ovo posmatranje navelo je astrobiologe Harolda Morowitza i Carla Sagana na pretpostavku da bi krivci mogli biti energetski gladni fotosintetski organizmi. U međuvremenu, drugi istraživači nikada nisu prestali tražiti alternativna abiotička objašnjenja. Noviji dokazi sugerišu da je planeta još uvijek geološki aktivna. A model objavljen početkom ove godine pokazao je da je Venera možda imala okean gotovo tri milijarde godina – onaj koji je nestao tek prije nekoliko stotina miliona godina. Život je mogao nastati na Veneri kad je ovaj svijet bio puno sličniji Zemlji, a vinuo se u zrak tek kad je efekt staklenika površinu planete učinio nenastanjivom.

„Oduvijek sam smatrao da je pronalazak života u oblacima Venere jednako moguć kao i u podzemlju Marsa“, kaže David Grinspoon, astrobiolog s Instituta za planetarne nauke, koji nije bio uključen u studiju. „Obje ove okoline mogu biti nastanjive, ali ne znamo sa sigurnošću da li su takve.“ Ipak, može se iznijeti gotovo jednako dobra tvrdnja da su Venerini oblaci štetni za život kakav poznajemo. Pronađeni su mikrobi koji plutaju oko Zemljine atmosfere, ali nije poznato da bilo koji od njih tamo provodi cijeli svoj životni ciklus. Svi oni na kraju moraju sletjeti, a Venerina površina čini se i previše negostoljubivim mjestom. Razmatrano područje Venere također je 50 puta sušnije od čileanske pustinje Atacama, najsušnijeg mjesta na našoj planeti. I premda je istina da su živa bića pronašla dobre načine za napredovanje u vodenim sredinama prožetim tragovima sumporne kiseline, uslovi na Zemljinoj blizanki u osnovi su obrnuti: njen oblačni sloj uglavnom je sumporna kiselina s malo vode.

PONOVNA POSJETA VENERI

Venera ostaje neistraženo mjesto. „Iako je doslovno naš prvi komšija, postoje mnoge misterije koje još treba riješiti“, kaže Wong. „Kako bi isključili sva abiotička objašnjenja stvaranja fosfina, istraživači će morati naučiti mnogo više o samoj planeti, uključujući njenu hemiju, geologiju i atmosfersku fiziku“, dodaje. Problematično bi moglo biti i otkrivanje samog fosfina. Valovi, koji rješavanje bilo koje pojedine crte u spektru čine izazovnim, pojavljuju se na spektralnim podacima tima. „Te valovite strukture mogle bi oponašati potpis fosfina“, kaže Bruno Bézard, stručnjak za spektroskopiju Pariške opservatorije. „Ne vidim jak argument da kažem da to nije mreškanje“, kaže on. Greaves kontrira da je vjerovatnost pronalaska istog signala pomoću dva odvojena uređaja, JCMT i ALMA, statistički mala. Ipak, ona i njene kolege nadaju se dodatnim posmatranjima na drugim talasnim dužinama, poput infracrvene, kako bi dodatno testirali svoje početne rezultate. Izrada karata veće rezolucije za mjesta na kojima se fosfin pojavljuje i provjeravanje da li ima sezonskih varijacija također bi mogle pomoći da ga povežemo s biološkim procesima.

Na mnogo načina neočekivani nalaz podsjeća na objavu iz 1996. godine o potencijalnom mikroskopskom životu u drevnom marsovskom meteoritu označenom kao Allan Hills 84001. Uz strukture koje su izgledale poput fosilnih bakterija, uzorak je sadržavao neobičan oblik kristala željeza koji se činio identičnim onom proizvedenom od strane zemaljskih mikroba. Prošlo je mnogo godina prije nego što su istraživači uspjeli dokučiti anorgansko objašnjenje tih kristala. Iako se život u tom slučaju nije pokazao kao objašnjenje, „svi su pomislili: Pa, zašto ne?“, Kaže Grinspoon. „Sve što znamo o Marsu u skladu je s tom mogućnošću. To je dovelo do velikog pokreta i kataliziralo astrobiologiju kao zasebno polje istraživanja.“ Nalaz fosfina mogao bi igrati sličnu ulogu u navođenju planetologa da posvete više pažnje Veneri. Posljednjih godina već postoji kontingent istraživača koji se zalažu za još misija na naš sestrinski planet. Rusija je predložila slanje svoje misije Venera-D, koja bi uključivala orbiter i sondu, na Veneru već 2026. godine. Evropska svemirska agencija (ESA) planira letjelicu EnVision, u narednih desetak godina. NASA u okviru svog Discovery programa trenutno razmatra prijedloge za finansiranje dvije različite misije na Veneru: orbitirajući VERITAS i DAVINCI+, s tim da bi DAVINCI+ bio prva sonda u Venerinoj atmosferu još od sovjetskih balona Vega iz 1985. godine. Izbor se očekuje negdje sljedeće godine.

Bilo koji od ovih napora, zajedno s dodatnim posmatranjima pomoću teleskopa na Zemlji, mogao bi pomoći ojačati ili oslabiti pretpostavku o fosfinu na Veneri. Dotad će mnogi istraživači iz te oblasti zadržati svoje mišljenje za sebe. „Vrlo je špekulativno reći da na Veneri postoji život“, kaže Wong. „Ali također je špekulativno reći da na Veneri definitivno ne može biti života.“ Sousa-Silva se nada da će ostatak naučne zajednice podvrgnuti njene metode i zaključke u studiji rigoroznom nadzoru. „Uvjerena sam da su naši modeli i sažimanje podataka dobri, ali i dalje sam sumnjičava“, kaže ona. „Očekujem da će svijet doći i ukazati na pogreške koje sam počinila.“ Takve su rasprave važne za nauku jer će se slične zagonetke otvoriti svaki put kada neko bude tražio dokaze za život na planeti u našem Sunčevom sistemu ili šire, kaže Sousa-Silva. „Mislim da je jako teško dokazati ovako nešto“, dodaje ona. „Imamo urođenu želju za pronalaženjem života, a zatim imamo vlastite racionalne umove koji kažu: Ništa od ovoga nije dovoljan dokaz.“ Ne želimo biti sami, ali također želimo da ne pogriješimo. Ponekad je teško postići suživot između te dvije stvari”

Piše: Adnan Popara

Izvor: Venus Might Host Life, New Discovery Suggests

Leave a Reply

*