Согласно новому исследованию, результаты которого были опубликованы 11 декабря 2018 года в журнале ACS Earth and Space Chemistry, кислород может не являться обязательным условием для существования жизни за пределами Земли, как считалось ранее.
Группа учёных провела серию экспериментов по моделированию различных атмосфер у экзопланет. В результате был получен атмосферный кислород, а также органические молекулы с содержанием углерода – химическая основа известных нам форм жизни.
«Раньше считалось, что, если кислород и органика встречаются вместе, это указывает на возможность жизни, однако мы получили их в многочисленных симуляциях без участия организмов», — рассказывает руководитель исследования Чао Хэ (Chao He) из департамента Земли и планетологии университета Джонса Хопкинса (Балтимор). — Таким образом, можно предполагать, что одно лишь наличие известных биомаркеров само по себе не обязательно должно указывать на наличие на планете жизни».
Большая часть молекулярного кислорода (О2) в земной атмосфере производится растениями и фотосинтезирующими микробами. Всего наша атмосфера содержит около 21% (по объёму) кислорода. Неудивительно, что астробиологи давно рассматривают кислород как один из ключевых признаков наличия жизни на других планетах.
Многие исследователи полагают, что обнаружение кислорода и метана в атмосфере экзопланеты должно служить индикатором биологической активности. Эти два газа не могут долго сосуществовать, поэтому их совместное присутствие в атмосфере должно указывать на постоянное пополнение из какого-то источника. Метан, как и кислород, является распространённым продуктом метаболизма (обмена веществ), поэтому логично предположить биологический источник происхождения этих газов.
Впрочем, такая находка сама по себе не является однозначным подтверждением наличия на планете жизни. Наши знания об экзопланетах пока весьма фрагментарны, и нельзя со всей уверенностью утверждать, что наблюдаемые газы не являются продуктом абиотических (небиологических) процессов на планете, похожих на биологические процессы на Земле.
Хэ с коллегами симулировали девять различных смесей газов, похожих на те, которые могут составлять атмосферы так называемых супер-земель и мини-нептунов. Как понятно из их названия, это два класса экзопланет, более массивных, чем Земля, но менее массивных, чем Уран и Нептун.
Исследователи подвергли различные смеси углекислого газа, воды, метана и аммиака воздействию температур от 27 до 370 градусов Цельсия. Также смеси подвергли воздействию ультрафиолета и плазмы, которые являются катализаторами реакций в реальных условиях.
Каждая смесь была проверена спустя трое суток. Образовавшиеся в результате реакции вещества регистрировались при помощи масс-спектрометра. Оказалось, что в результате эксперимента в «атмосферах» появились кислород и такие органические вещества, как формальдегид и синильная кислота.
Источник: space.com
Перевод: Dmitry Blackfield