Космос жизни. 5 мест во Вселенной, где подозревают внеземную биологию

Вообразить хотя бы теоретическую возможность жизни на этой планете, пожалуй, труднее всего: на её поверхности повсеместно царит пекло на уровне +460 по Цельсию, давление в 90 земных атмосфер и вдобавок идут сернокислотные дожди. Но на высоте около 50 километров давление уже как на Земле и температура довольно умеренная. А некоторые большие любители кислоты на нашей планете наводят астробиологов на мысль, что подобные организмы вполне могли бы витать в венерианском воздухе.

В 2020 году настоящую сенсацию вызвала новость об обнаружении в атмосфере Венеры фосфина — газа, который на Земле вырабатывают, например, почвенные бактерии Clostridium sporogenes, археи Methanosarcina acetivorans и другие не нуждающиеся в кислороде организмы. Притом изначально этот газ на Венере был заявлен в таких количествах, которые трудно было объяснить чем-либо, кроме процессов чьей-то жизнедеятельности.

Позже в эти данные многократно вносились уточнения, и с каждым разом предполагаемая концентрация фосфина в воздухе соседней планеты уменьшалась. А в 2022 году новые наблюдения и вовсе практически перечеркнули сам факт его наличия.

Дело в том, что фосфин прослеживался в данных двух наземных обсерваторий: это комплекс радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array (ALMA) в чилийской пустыне Атакама и телескоп Джеймса Максвелла, расположенный на гавайском вулкане Мауна-Кеа на высоте более 4 километров над уровнем моря. Впоследствии Венеру решили понаблюдать с помощью стратосферной обсерватории SOFIA, которая была установлена на борту самолёта и летала на высоте 12–14 километров в 2010–2022 годах. Астрономы решили использовать телескоп, «поднятый повыше», из-за подозрений, что они за венерианский фосфин ошибочно приняли фосфин в нашей собственной, земной атмосфере. И SOFIA действительно почти не обнаружила на Венере этого газа — его концентрация оказалась мизерной.

Теперь для окончательного решения этого вопроса всё-таки желательно целенаправленно обследовать Венеру именно на предмет фосфина с помощью космических аппаратов, оснащённых техникой, которая это вещество может распознать. Любопытно, что следы фосфина упоминаются в данных, собранных спускаемым аппаратом миссии «Пионер – Венера – 2». Он пролетел сквозь атмосферу Венеры в 1978 году.

Именно подозрения по поводу возможной марсианской жизни если не сейчас, то в далёком прошлом — фундамент практически всех современных исследований Красной планеты. Для этого марсоходы оснащают буровыми установками, для этого ровер Perseverance «упаковал» и разложил на поверхности десятки капсул с марсианским грунтом, для этого на ждущий своей очереди европейский марсоход «Розалинд Франклин» установили дрель, способную проникать на беспрецедентную двухметровую глубину.

На поверхности космическая радиация в любом случае не просто быстро убила бы возможные организмы, но и разрушила бы сами молекулы ДНК или РНК и даже более простые химические «улики», а вот где-нибудь поглубже в грунте непременно стоит их поискать. Кстати, в Институте космических исследований РАН ранее отмечали, что на самом деле марсоход Curiosity уже находил на Красной планете «органику», но учёным не удаётся доказать, что она не занесена с Земли.

Стоит упомянуть и о загадочных выбросах метана на Марсе: по неясным пока причинам он выделяется по ночам и исчезает днём. При этом в летнее время его концентрация бывает в десятки раз выше обычного. Но в атмосфере метан почему-то не накапливается: летающий на высоте 400 километров над Марсом спутник Trace Gas Orbiter его не «видит». То есть этот метан, выходит, возникает именно у поверхности, а потом куда-то исчезает.

В любом случае, по мнению планетологов, это явно не «разовый», скажем, вулканический выброс — газ постоянно поступает из какого-то стабильного источника. К слову, вулканическая активность на Марсе закончилась как минимум 50 миллионов лет назад, если не гораздо раньше, а появившийся откуда-либо однократно метан в марсианской атмосфере не может сохраняться дольше нескольких сотен лет: радиация его быстро разрушает. Добавим, что астробиологи недавно оценили пригодность марсианской среды для земных архей-метаногенов и получили обнадёживающие результаты: они вполне могли бы жить, скажем, в районе Ацидалийской равнины.

Маленькая, всего 500-километровая обледенелая луна Сатурна — одна из самых больших загадок Солнечной системы. Это далеко не единственный в нашем космическом семействе мир, целиком покрытый льдом: есть ещё спутник Юпитера Европа, её соседи Ганимед и Каллисто (у них тоже есть внушительная ледяная кора, просто она отчасти скрыта под грунтом), спутник Урана Миранда, спутник Нептуна Тритон. И везде планетологи сильно подозревают наличие где-то глубоко подлёдных океанов.

У них чуть вытянутые орбиты, и поэтому по мере движения они то приближаются к своим планетам, то удаляются от них. За счёт этого гравитация гигантов незаметно то немного растягивает, то обратно сжимает луны. Внутри происходит трение, а значит, нагрев. Именно это считают вероятным источником тепла для предполагаемых внеземных океанов.

Но Энцелад особенно интригует своими великолепными гейзерами. Они бьют из окрестностей его южного полюса и поднимаются на высоту, сравнимую с размером самой луны. Похоже, именно из-за них вдоль орбиты Энцелада расположилось самое широкое кольцо Сатурна Е. Сквозь эти гейзеры в 2005–2015 годах более десятка раз пролетал зонд «Кассини». И не просто пролетал, а анализировал состав выбрасываемых Энцеладом паров.

В этих парах обнаружены сложные органические соединения, входящие в состав аминокислот — «ингредиентов» жизни. Исследователи считают, что есть основания подозревать в этой воде и наличие самих аминокислот, которые просто очень трудно выявить с помощью летящего с большой скоростью зонда. И вообще планетологи приходят к выводу, что вода Энцелада сильно напоминает тот «первичный бульон», в котором миллиарды лет назад появилась жизнь на Земле.

Конечно, речь не идёт именно о жизнедеятельности внутри астероида, но наблюдаются возможные признаки такой жизнедеятельности на том небесном теле, от которого он произошёл.

500-метровый Бенну известен как «груда щебня» — это не монолитное тело, а собранная вместе рыхлая «куча» мелких обломков. Сейчас он летает вокруг Солнца приблизительно между орбитами Земли и Марса (улетает чуть дальше него). Предполагают, что это «куча» обломков более крупного тела из Главного пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Но это, судя по всему, лишь один из эпизодов его богатой истории.

Как известно, в 2023 году зонд OSIRIS-REx доставил на Землю образцы угольно-чёрного грунта Бенну. Так вот, в нём в числе прочего прослеживаются 14 из 20 базовых аминокислот, из которых «сделана» земная жизнь, и все пять азотистых оснований, входящих в состав ДНК и РНК. Учёные говорят, что Бенну в этом смысле очень похож на Энцелад, и это наводит на мысль о том, что этот астероид может представлять собой то, что осталось от неизвестного океанического мира.

Экзопланета K2-18b почти втрое крупнее и в восемь с половиной раз массивнее Земли. Расположена она в 124 световых годах от нас в системе маленькой тусклой звезды — красного карлика. Мир держится примерно в 24 миллионах километров от своего светила, то есть вдвое с лишним ближе, чем Меркурий от Солнца. Такое расстояние от столь слабой звезды означает, что планета расположилась очень удачно: на том расстоянии, где её поверхностная вода не испарится и не замёрзнет. Это называется зоной потенциальной обитаемости.

Судя по плотности K2-18b, она явно не каменистая, и её изначально записали как «мини-Нептун». По данным телескопа «Хаббл» удалось установить, что у неё необыкновенно богатая водородом атмосфера, притом с возможной концентрацией водяного пара до 20, а то и 50%. Так стало ясно, что эта планета — глобальный океан. А когда в космосе стали находить другие похожие примеры, для них придумали отдельное название: гикеаны, по-английски hyceans. Это гибрид слов ocean («океан») и hydrogen («водород»).

Но самое интересное выяснилось после наблюдений с помощью новой космической обсерватории «Джеймс Уэбб»: в атмосфере K2-18b обнаружили признаки метана, углекислого газа, а главное, диметилсульфида. Для некоторых исследователей сообщение именно об этом последнем веществе стало настолько потрясающей новостью, что они, по их собственному признанию, буквально потеряли сон.

Дело в том, что диметилсульфид — продукт жизнедеятельности фитопланктона и некоторых бактерий, скажем, в канализации. Именно это вещество придаёт морю такой освежающий, бодрящий запах. Планетологи объясняют, что в принципе диметилсульфид может образовываться и небиологическим способом, но не в таких количествах, чтобы это можно было наблюдать с расстояния в сотню с лишним световых лет.