Учёных взбудоражили новые данные телескопа SOFIA о жизни на Венере

Атмосфера Венеры очень сильно "сжата". К примеру, у нас на Земле термосферный слой (где солнечное излучение сильно нагревает частицы разреженного воздуха и где летают всевозможные космические аппараты) простирается до самой высоты в 800 километров, на Венере же он ограничивается высотой 250–300 километров. Поэтому там у поверхности такое неимоверное давление — 90 с лишним земных атмосфер.

Но на высоте километров 50–60 над Венерой есть такая прослойка, где это атмосферное давление, собственно говоря, ровно такое же, как земное. И температура примерно +20...+30 по Цельсию. Максимум градусов 37. То есть, в принципе, жить можно. Более того, учёные рассчитали, что там наш с вами пригодный для дыхания воздух (20% кислорода, 80% азота) работал бы как подъёмный газ: он был бы легче окружающей атмосферы — и на нём можно было бы парить над Венерой на аэростате. И при этом дышать. Напомним, на Земле аэростаты поднимает к небу гелий. Всё это очень нравится планетологам и астробиологам: они считают, что, во-первых, когда-нибудь там можно будет если не поселиться, то, по крайней мере, оборудовать такую парящую научную станцию. А во-вторых, что мы там можем и познакомиться с местными обитателями.

Фосфин — это газ ядовитый, мы, земляне, приноровились, к примеру, травить им разных насекомых-вредителей. А искателям внеземной жизни он интересен тем, что в земной природе он выделяется исключительно в процессе жизнедеятельности анаэробных микробов. Анаэробных — значит, таких, которым не нужен кислород. Такие бактерии населяют прежде всего болота, так что фосфин славится как "болотный газ".

Поэтому в 2020 году данные о наличии этого газа в атмосфере Венеры и вызвали такую сенсацию. Данные эти тогда собрали две обсерватории: во-первых, инфракрасный телескоп Джеймса Кларка Максвелла, он работает на гавайском вулкане Мауна-Кеа на высоте около четырёх километров. А во-вторых, радиообсерватория ALMA в чилийской пустыне Атакама. Инфракрасный "разглядел" свет, отражённый фосфином в венерианской атмосфере: каждое вещество во Вселенной отражает свет по-своему, и это даёт возможность его обнаружить. Радиотелескоп тоже улавливает излучение, идущее от разных веществ, и по свойствам этого излучения даёт понять, о каком именно веществе идёт речь.

Обобщение данных этих двух инструментов не только показало наличие на Венере болотного газа, но и выдало его совершенно фантастическую концентрацию: 20 частиц на миллиард. Дело в том, что в нашей атмосфере при всём изобилии болот содержатся лишь триллионные доли фосфина. Впрочем, у нас ему не даёт накапливаться свободный кислород, которого на Венере нет.

Тем не менее поверить в это было очень трудно. Позже сообщили, что чилийский радиотелескоп выдал не совсем верные данные, и концентрацию венерианского фосфина понизили до 1–5 частиц на миллиард. Но это всё равно много, и эти цифры продолжают подвергать сомнению.

Есть мнение, что этот фосфин там на самом деле образуется в ходе химической реакции серной кислоты (которой на Венере очень много) и сульфидов металлов. На Землю — по крайней мере, на поверхность — сульфиды металлов в основном прилетают с метеоритами. Так вот, подсчёты показывают, что объёмы поступления этих веществ из космоса на Венеру были бы недостаточны для производства такого количества фосфина. Остаётся только один вариант: возможно, эти сульфиды содержатся в венерианских недрах и извергаются из жерл вулканов.

Более того, в Институте космических исследований РАН вообще заявили, что на самом деле фосфин на Венере, скорее всего, перепутали с сернистым газом, потому что они дают очень похожие линии на спектре. А вот теперь расследование и вовсе заходит в тупик.

Этот инфракрасный телескоп совершенно гениально установили на борту самолёта "Боинг-747", и таким образом он летает на высоте 13 километров над облаками и даёт картинку, сопоставимую по качеству с уровнем космических обсерваторий. В NASA уверяют, что чувствительности SOFIA достаточно, чтобы увидеть фосфин на высоте 75–100 километров над поверхностью Венеры. И SOFIA утверждает, что фосфина там нет. Вообще.

Хочется отметить, что 75–100 километров — это всё-таки немного повыше, чем та атмосферная прослойка, которую считают самой удачной.

А кроме того, в пользу фосфина есть ещё некоторые улики. Например, как недавно выяснилось, первым фосфин зафиксировал на Венере один из зондов межпланетной станции "Пионер-Венера-2" ещё в 1978 году. Этот зонд спустился в самую атмосферу планеты и как раз на высоте 50–60 километров нашёл то, что мы наблюдаем в своих родных болотах. Но тогда не было достаточно совершенного оборудования, чтобы распознать переданные им данные. А теперь, после повторного анализа, оказалось, что обнаруженный газ действительно можно интерпретировать как фосфин.

А ещё наличие фосфина на Венере показал прибор зонда Venus Express. Аппарат летал в 2005–2015 годах по орбите вокруг Венеры и приближался к ней на расстояние 250 километров. Орбитер показал, что фосфин имеется на высоте до 60 километров в концентрации 0,5 частицы на миллиард. Немного, но есть. То есть, в принципе, данные "самолётного" телескопа, может, и не создают никакого противоречия: ниже 60 километров болотный газ есть, выше — уже нет.