В глубинах адской атмосферы Венеры слой таинственного тумана может быть домом для жизни, как показывает новое исследование. Венера — самая горячая планета в Солнечной системе, жаркий мир, где температура может достигать 465 градусов по Цельсию, чего более чем достаточно, чтобы плавить свинец. И этот обжигающий жар заставляет любую воду на поверхности Венеры мгновенно закипать и испаряться, в результате чего этот мир остается чрезвычайно сухим.
Согласно новому исследованию, если какая-либо жизнь на Венере пережила этот безудержный парниковый эффект, возможным убежищем для нее могут быть облака планеты, область, простирающаяся примерно от 48 до 60 километров в высоту. Хотя такая возможность может показаться надуманной, «сама Земля имеет воздушную биосферу», — сказала ведущий автор исследования Сара Сигер, планетолог из Массачусетского технологического института. «Микробная жизнь не остается там постоянно, но она может подниматься вверх и оставаться там неделю или две, прежде чем снова спуститься вниз».
Исследователи определили, что в небе Венеры жизнь, вероятно, может укрываться в мельчайших капельках влаги в облаках. Но такие облачные капли постоянно сливаются и растут, становясь в конце концов достаточно большими, чтобы выпадать из атмосферы дождем. И хотя такое падение редко является проблемой для переносимых по воздуху микробов на Земле, оно, вероятно, окажется смертельным для венерианской жизни, где суровые условия испарят такие капли еще до подлета к поверхности.
Теперь Сигер и ее коллеги обнаружили сценарий, в котором гипотетические микробы могли бы выжить в небесах Венеры, избегая судьбы, когда они дождем падают на адскую поверхность планеты, чтобы умереть. Предыдущие работы показали, что ниже самых низких облаков Венеры, на высотах от 47,5 до 33 километров, находится слой таинственного тумана. Ученые не знают, из каких частиц она состоит, но известно, что они имеют размеры от 0,4 до 4 микрон. Для сравнения, средний человеческий волос имеет толщину около 100 микрон.
Одно из немногих фото поверхности Венеры, снятых советским спускаемым аппаратом.
«Люди на самом деле не знают, почему существует этот слой тумана», — сказала Сигер. «Мы многого не знаем о Венере».
Исследователи предположили, что венерианские микробы могут попадать в этот слой тумана и оставаться там, подвешенными в воздухе, точно так же, как и капельки влаги аналогичного размера. При этом, спускаясь со временем в нижние горячие слои атмосферы, микробы могут впадать в спячку, становясь неактивными высохшими спорами, которые способны гораздо лучше противостоять их опасному окружению.
Восходящие потоки могут поднимать споры из этого ада в более умеренные слои атмосферы. Затем споры могут притягивать к себе капельки жидкости, подобно тому, как это делают пыль и микробы в атмосфере Земли, и возвращаться к активной жизни. За время пребывания в слоях тумана микробы могут расти и размножаться, потенциально живя в этих каплях часами, месяцами и даже годами. В конце концов, растущие капли становятся слишком большими и падают в нижние слои атмосферы, начав тем самым цикл заново.
«Люди и раньше говорили о возможной жизни в атмосфере Венеры, но никогда не задумывались, как она на самом деле может выглядеть», — сказала Сигер. Если жизнь на Венере действительно ограничена воздушной биосферой, она должна получать из нее все необходимые питательные вещества и скорее всего быть фотосинтетической, как растения на Земле.
Хотя ученые предполагают, что споры могут пассивно оставаться в умеренных слоях атмосферы до тех пор, пока их капельки не вырастут достаточно, чтобы упасть вниз, микробы также потенциально могут использовать активные средства, чтобы оставаться наверху. Сигер отметила, что известный астроном Карл Саган предложил несколько способов, благодаря которым жизнь может потенциально оставаться в атмосфере Юпитера — например, всасывание газов, которое может помочь микробам сохранять плавучесть.
Исследователи подсчитали, что если всего 1% от одной тысячной массы нижнего туманного слоя Венеры — это высушенные споры, там может быть порядка 5 000 тонн микробов. Если предположить, что эти высушенные микробы весят около 0,4 триллионных долей грамма каждый, как и в среднем на Земле, то в тумане Венеры может скрываться около 10 ^ 22 спор. Для сравнения, ученые подсчитали, что Земля имеет около 10 ^ 24 микробов в своей воздушной биосфере и более 10 ^ 30 свободноживущих одноклеточных организмов в целом.
Возможный процесс циркуляции микроорганизмов в атмосфере Венеры.
Жизнь в атмосфере Венеры, если она там конечно есть, все равно окажется гораздо более суровой по сравнению с ее земным аналогом. В дополнение к чрезвычайно сухому воздуху, постоянно угрожающему обезвоживанием любым микробам, венерианской жизни также придется бороться с местными облаками, которые богаты серной кислотой. «Жизнь на Венере сопряжена со множеством проблем», — сказала Сигер.
Хотя микробы могут выжить в гиперкислотных средах на Земле, таких как геотермальная зона Даллол в Эфиопии, венерианские облака более чем в 100 миллиардов раз более кислые, чем эта среда, говорят исследователи. Тем не менее, любые венерианские микробы потенциально могут выжить в этих смертельных условиях, образуя вокруг себя серные оболочки, предположили ученые.
К тому же размышления о том, как жизнь может выжить на Венере, потенциально прольют свет на то, как она может существовать где-то еще. «Могут ли некоторые экзопланеты иметь жизнь в своих облаках? Могут ли такие планеты, как Юпитер или Нептун, иметь жизнь в своих облаках?» — сказала Сигер. Будущие миссии к Венере могут дать нам информацию о том, как экстремальная жизнь может распространяться во Вселенной.
Ученые подробно рассказали о своих открытиях в журнале Astrobiology.
