Потенциальные индикаторы жизни на других планетах можно создать в лаборатории
Иллюстрация общей методологии. «Sorg» означает «сероорганические газы», «GC» означает «газовый хроматограф», а «SCD» означает «детектирование хемилюминесценции серы». Автор: The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad74da
Один из способов понять потенциал жизни на далеких планетах — в других солнечных системах, которые вращаются вокруг других звезд — это изучить атмосферу планеты. Телескопические изображения часто фиксируют следы газов, которые могут указывать на жизнь и обитаемые планеты. Но результаты нового исследования, проведенного учеными из Университета Колорадо в Боулдере, бросают вызов этой идее: ученые создали один тип газа, который часто рассматривается как индикатор жизни в химической лаборатории без присутствия организмов.
The Astrophysical Journal (с англ. — «Астрофизический Журнал», сокр. ApJ, Astrophys. J.) — научный журнал, издаваемый в США, в котором публикуются статьи по астрофизике и астрономии. Основан в 1895 году астрономами Джорджем Хейлом и Джеймсом Килером. Википедия
Исследователи заявили, что создание диметилсульфида в лаборатории было захватывающим, но их результаты переворачивают предыдущие исследования с ног на голову. Работу возглавляют приглашенный научный сотрудник Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) CU Boulder Нейт Рид и научный сотрудник CIRES и доцент кафедры химии Элли Браун.
«Считается, что молекулы серы, которые мы создаем, являются индикаторами жизни, поскольку они производятся жизнью на Земле», — сказал Браун. «Но мы создали их в лаборатории без жизни, так что это может быть не признаком жизни, но признаком чего-то гостеприимного для жизни». Органические соединения серы могут не быть надежными биомаркерами, но вместо этого могут служить маркерами метаболического потенциала, по словам авторов исследования.
В поисках жизни
Космический телескоп NASA James Webb был запущен в 2009 году. Одна из его задач — делать снимки экзопланет, планет за пределами солнечной системы Земли, чтобы понять различные атмосферы. Часть миссии спутника — спросить: поддерживают ли эти планеты жизнь?
Новое исследование рассматривает, что происходит в атмосфере планеты, когда газы реагируют со светом и образуют «органическую дымку и сопутствующие газы», аэрозольные частицы, образующиеся в результате атмосферной химии. Авторы сосредоточились на органических молекулах, содержащих серу, включая диметилсульфид, которые являются вторичными продуктами метаболизма живых организмов на Земле.
«Одним из главных открытий статьи, которую мы видели, был диметилсульфид», — сказал Рид. «Это было волнующе, потому что его измеряли в экзопланетных атмосферах, и ранее считалось, что это признак жизни на планете».
Чтобы воссоздать планетарные атмосферы в лаборатории, Рид и Браун вместе с соавторами, включая заместителя директора CIRES Мэгги Толберт, имитируют атмосферы, в которых свет реагирует с газами. В новом исследовании они использовали ультрафиолетовый свет, чтобы превратить молекулы метана и сероводорода в реактивные виды, которые производят сероорганические газы — биосигнатуры, наблюдаемые с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба.
Рид отметил, что, хотя результаты и являются захватывающими, они ограничены одним типом атмосферы. «Существует большое разнообразие атмосфер, и мы рассмотрели лишь небольшие различия в одной из них — вы не можете изучить каждую атмосферу, которая существует в лаборатории», — сказал он.
Заглядывая вперед, исследователи надеются, что их исследование вдохновит на более фундаментальные лабораторные исследования, изучающие основные химические реакции, особенно с серой. С серой сложно работать — она липкая, вонючая и токсичная. Но не изучение реакций с серой не позволяет ученым полностью понять, что эти открытия означают для биосигнатур.
«Когда мы ищем эти биосигнатуры, есть тенденция делать сенсацию, говоря: «Мы обнаружили признаки жизни», — сказал Браун. «Атмосфера действительно хороша для создания целой кучи различных молекул, и мы обнаружили, что то, что ее можно создать в лаборатории, не означает, что она не является источником».
Больше информации: Nathan W. Reed et al, Abiotic Production of Dimethyl Sulfide, Carbonyl Sulfide, and Other Organosulfur Gases via Photochemistry: Implications for Biosignatures and Metabolic Potential, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad74da
Источник: University of Colorado at Boulder
0 комментариев