Новое исследование продемонстрировало, что в среде, враждебной для жизни на Земле, роль растворителя, обычно выполняемую водой, может выполнять нестандартная жидкость — комбинация серной кислоты и органических веществ. Ученые, занимающиеся изучением жизни за пределами Земли, утверждают, что мы склонны преуменьшать возможности природы.
В 1920-х годах прогресс в области техники открыл возможность наблюдать Венеру не только в видимом свете, но и в ультрафиолетовом спектре. В то время астрономы заметили труднообъяснимую особенность: на изображениях планеты в ультрафиолете прослеживаются темные полосы и другие «узоры». Это означает, что в венерианской атмосфере что-то поглощает такое излучение.
Согласно имеющимся данным, это явление происходит на высоте 50–70 километров, в районе расположения сернокислотных облаков. Этот слой и сегодня привлекает особое внимание ученых, изучающих Венеру. В нём наблюдаются температуры от 20 до 80 градусов Цельсия и давление, сопоставимое с земным, что значительно более благоприятно, чем на поверхности планеты, где температура повсеместно достигает 460 градусов Цельсия, а давление превышает 90 атмосфер.
Вопрос о венерианском поглотителе ультрафиолета до сих пор, то есть уже на протяжении ста лет, остается без ответа. Были рассмотрены различные возможные вещества – сера, ее соединения, хлорид железа и другие, однако ни одно из них не объясняет наблюдаемые явления. Тем не менее ученым пришло в голову, на Земле множество микроорганизмы синтезируют особый пигмент, который позволяет им поглощать опасное излучение и защищать свою ДНК. Также на нашей планете встречаются бактерии-ацидофилы, предпочитающие кислую среду.
В 2020 году наблюдения, выполненные с использованием различных инструментов, выявили наличие в атмосфере Венеры фосфина — газа, который на Земле не образуется известными небиологическими способами, а синтезируется исключительно бактериями, обитающими в условиях отсутствия кислорода. Впоследствии эти данные оспорили, но окончательно опровергнуть их пока не удается.
Даже самые заядлые сторонники жизни на Венере сталкиваются с непреодолимым препятствием, по мнению скептиков: для существования любой формы жизни необходима вода. Однако в атмосфере Венеры ее содержание крайне мало.
Астробиологи объяснили, что вода, благодаря своей способности растворять биомолекулы, выступает в качестве эффективного растворителя и обеспечивает протекание биохимических реакций. В недавней статье для издания Proceedings of the National Academy of Sciences ученые из США, Великобритании и Польши рассказали, вполне возможно существование альтернативы воде, и это было подтверждено экспериментальными данными.
Ученые проводили смешивание концентрированной серной кислоты с глицином и другими сложными органическими соединениями, содержащими азот. Такие соединения неоднократно обнаруживались в метеоритах, кометах и астероидах. Для имитации условий, существующих на планете, исследуемые вещества размещали на фрагментах базальта, а затем нагревали до 80 градусов Цельсия. Полученную смесь помещали в вакуумную камеру, чтобы путем снижения давления удалить излишки серной кислоты. В итоге формировалась вязкая субстанция, известная как ионная жидкость.
По мнению ученых, данное вещество является разновидностью солей, и его молекула обладает противоположно заряженными краями: один – положительным, другой – отрицательным. Эта особенность необходима для работы растворителя, поскольку позволяет его молекулам взаимодействовать с молекулами растворяемого вещества посредством притяжения противоположных зарядов. Благодаря этому растворитель способен разрывать хаотичные скопления соединений, создавая условия для упорядоченного перемещения, встречи и взаимодействия между ними.
По мнению астробиологов, многие известные ионные жидкости не оказывают токсичного воздействия на биохимические процессы. Сохранение данного растворителя в условиях вакуумной камеры демонстрирует его исключительную устойчивость к пониженному давлению, что указывает на его потенциальную возможность существования на планетах с крайне разреженной атмосферой или в ее верхних слоях.
Ученые полагают, что общепринятое представление об обитаемой зоне вокруг планет не охватывает всех возможностей, поскольку жизнь может существовать в совершенно неожиданных и труднопредсказуемых формах.