Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной - Робин Джордж Эндрюс

ли это побочный продукт их биохимической кулинарии, или они производят его напрямую, фосфин можно найти в самых разных малоприятных местах – от покрытых пингвиньими какашками диких пустошей Антарктики до канализационных стоков и болот Флориды. Люди тоже его производят [16]: этот газ использовался в качестве химического оружия в Первой мировой войне и может встречаться в метамфетаминовых лабораториях. Уолтер Уайт пустил его в дело, чтобы убить человека в самом первом эпизоде сериала «Во все тяжкие».

Клара Соуза-Сильва, квантовый астрохимик из Массачусетского технологического института, провела несколько одиноких лет, изучая фосфин по совету своего научного руководителя, который отверг ее предложения [17]. После тщательного изучения она задалась вопросом, нельзя ли использовать этот газ в качестве биомаркера для поиска жизни на других планетах? В статье, опубликованной в 2019 году [18], она и другие авторы обрисовали эту возможность (пингвиньи какашки и все такое), выдвинув гипотезу, что фосфин может накапливаться в атмосфере планеты до обнаруживаемых уровней, если только ультрафиолетовое излучение Солнца не разрушит его слишком быстро.

Чтобы проверить, смогут ли они обнаружить фосфин через телескоп, они решили направить один из них на Венеру. Почему бы и нет? Понаблюдать за Венерой нетрудно. В 2017 году, получив добро от человека, отвечающего за телескоп Джеймса Клерка Максвелла, который расположен на высоте 4000 метров на вершине гавайского вулкана Мауна-Кеа, они попробовали за ней подглядеть.

Венера отразила много солнечного света, поэтому обработка данных потребовала времени. Пока шла работа, Драбек-Маундер, которая в то время была штатным исследователем, оставила свою должность, чтобы заняться связями с общественностью и научными коммуникациями. Прошло несколько лет. Наконец, в январе 2019 года, после кропотливого удаления шумовых сигналов, данные показали, что свет, проплывающий сквозь облака Венеры, содержит спектральные отпечатки фосфина.

Исследователи не могли в это поверить, потому что не ожидали найти фосфин. Они рассчитывали только поупражняться в калибровке методики и оборудования, а вместо этого почувствовали запах фосфина. Чтобы все проверить, они подали заявку на использование более чувствительного телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array в Чили. Через несколько месяцев, когда на смену весне пришло лето, Гривз позвонила Драбек-Маундер и показала ей результаты: в атмосфере Венеры определенно мерцает фосфин.

Потрясающе! Как бриллианты, падающие с неба. «Из каждого миллиарда молекул в атмосфере только 20 составляет фосфин, но это все равно невероятное количество», – говорит Драбек-Маундер.

Группе еще предстоит написать научную статью, и пока она не пройдет научное рецензирование и не будет опубликована, они не могут рассказать об этом ни одной живой душе. Официально до 14 сентября 2020 года, когда статья об их открытии [19] стала достоянием общественности, они должны были хранить молчание. Но все мы люди. Конечно, Драбек-Маундер проболталась. «Я рассказала мужу! – говорит она. – Он с самого начала все знал». А Гривз, по ее словам, поделилась новостью с матерью.

Этот фосфин находится высоко в венерианских облаках и постоянно разрушается под воздействием ультрафиолетового излучения. Значит, что-то постоянно пополняет его запасы, но что? Фосфин может образоваться в сердцевине газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, но только благодаря интенсивному теплу и давлению глубоко под клубящимися облаками этих миров. На Венере, при всей ее впечатляющей адской атмосфере, получить его таким образом невозможно [20]. Он может образоваться в результате ударов метеоритов и молний, но не в таких количествах. Вулканические извержения могут выбросить его в небо, но для того, чтобы эта гипотеза смогла обосновать полученные данные, Венера должна быть в 200 раз более вулканически активной, чем Земля сейчас. А это не так.

Тогда было решено, что этот газ, возможно, что-то вроде дыхания инопланетной жизни, витающей в облаках Венеры. Забудьте о фантастике в духе фильмов «Контакт» или «День независимости». Вероятно, первые инопланетяне явятся перед нами в виде вонючих микробов, а не летающих тарелок или загадочных радиосигналов, и не на какой-нибудь далекой планете-оазисе, а на разрушенном вулканизмом соседе.

Ученые начали размышлять о существовании жизни на Венере в 1960-х годах, за несколько лет до открытия теплолюбивых микробов в горячих источниках Йеллоустоуна и задолго до обнаружения гидротермальных источников. Карл Саган и Гарольд Моровиц, биофизик, искавший истоки жизни, написали в 1967 году статью [21], в которой дали волю воображению.

Конечно, облака Венеры могут показаться кислотной антиутопией, но там есть приличное количество углекислого газа, воды и солнечного света, достаточное для поддержания фотосинтетической жизни. Внизу может быть слишком жарко, а наверху слишком холодно, но посередине все в порядке. «Условия в нижних облаках Венеры напоминают земные больше, чем любая другая известная в настоящее время внеземная среда, – пишут исследователи. – Если небольшое количество минералов будет подниматься с поверхности, то представить себе жизнь в облаках Венеры будет не так уж трудно».

Но как бы выглядела жизнь в этих условиях? Горовиц и Саган задались вопросом, могут ли какие-то существа выжить там, наверху, в умеренной зоне, накапливая или производя водород и набивая его в своего рода биологический воздушный шар, который собирает воду из влаги или дождя. «Такой организм, по сути, представляет собой сферический газовый мешок с водородом», – предположили они. А если учесть весь этот фосфин, возможно, жизнь на Венере принимает форму своеобразного летающего пингвина, страдающего метеоризмом.

По всей видимости, если жизнь там и существует, то она, скорее всего, микробная. Идея о том, что облака Венеры на самом деле не так ужасны, как кажется на первый взгляд, – по крайней мере, для микроорганизмов, – за последние полвека возникала уже несколько раз. В исследовании 2018 года [22] отмечается, что в нижних облачных слоях Венеры температура и давление похожи на земные. Океаны, возможно, давно исчезли, но там по-прежнему много водяного пара – не весь он был расщеплен ультрафиолетовым излучением. Но вот кислота – это, несомненно, проблема. «Облака Венеры почти на 100 % состоят из кислоты, – говорит Драбек-Маундер. – Это безумие. Серная кислота просто разъедает все на свете».

Астробиолог и геомикробиолог из Института Луны и планет в Хьюстоне Кенда Линч напоминает, что в эфиопской впадине Данакиль «уровень pH равен нулю или даже отрицательный». Речная система Рио-Тинто на юге Испании, где сточные воды вымывают кислотные породы, также имеет отрицательный уровень pH. Однако облака Венеры – это нечто иное. Это не просто бассейн с кислотой, в котором вы можете поплавать, если захотите покончить с собой: кислота содержится в каплях, взвешенных в воздухе, поэтому она распределена неравномерно. И взаимодействие ультрафиолетового света с химическим коктейлем там, наверху, довольно сильно отличается от схожих мест на Земле. Там, на Венере, своя «потрясающая химия, о которой мы ничего