Новое исследование показало, что земные микроорганизмы способны не только выживать, но и размножаться в атмосфере, состоящей из чистого водорода. Это открытие кардинально меняет представления учёных о потенциально обитаемых мирах и значительно расширяет список планет, на которых астрономы могут искать признаки внеземной жизни.
Расширяя границы обитаемости
«Наша цель — пересмотреть традиционные взгляды на то, какие планеты можно считать пригодными для жизни», — объясняет Сара Сигер, астроном из Массачусетского технологического института. Её работа сосредоточена на изучении экзопланет — миров, вращающихся вокруг других звёзд. Многие из открытых каменистых экзопланет имеют атмосферы, кардинально отличающиеся от земной, где доминируют азот и кислород. Некоторые из этих миров могут обладать плотной водородной оболочкой. Чтобы проверить гипотезу о возможности жизни в таких условиях, команда Сигер провела серию лабораторных экспериментов.
Эксперимент в бутылке: микробы в чужой атмосфере
В качестве модельных организмов учёные выбрали обычные пекарские дрожжи и бактерию кишечную палочку (E. coli), которые служат общепринятыми аналогами простейших форм жизни. Микроорганизмы поместили в питательную среду, после чего из сосудов откачали земной воздух, заменив его различными газовыми смесями: чистым водородом, чистым гелием, а также смесью азота и углекислого газа. Контрольная группа осталась в привычной земной атмосфере.
Регулярный подсчёт клеток показал, что микробы не просто выживали в экзотических условиях, но и продолжали расти, хотя и медленнее, чем в контрольной группе. Это стало первым прямым доказательством того, что жизнь теоретически возможна в водородной атмосфере.
Биосигнатуры: газы как следы жизни
Ещё более важным открытием стало то, что микроорганизмы в процессе жизнедеятельности выделяли характерные газы — так называемые биосигнатуры. Например, кишечная палочка производила аммиак. Обнаружение подобных химических маркеров в атмосферах далёких планет с помощью телескопов могло бы стать косвенным, но весомым доказательством существования там жизни.
«Кишечная палочка — предельно простой организм, но она генерирует удивительное разнообразие газов», — отмечает Джада Арни, астробиолог из Центра космических полётов имени Годдарда НАСА. Она подчёркивает, что идентификация подобных газов — это фундаментальный первый шаг к их поиску в качестве обнаруживаемых признаков жизни на экзопланетах.
Обратите внимание: Это путешествие на всю жизнь!.
Условия для жизни: не только атмосфера
Однако, как указывает астробиолог Джон Баросс из Вашингтонского университета, одной лишь водородной атмосферы для поддержания жизни недостаточно. Планете, как и микробам в эксперименте, необходим аналог «питательного бульона» — источник энергии и химических элементов. Таким источником может быть, например, жидкий океан, взаимодействующий с каменистой корой планеты и создающий необходимый для биохимических реакций бульон.
В ближайшем будущем астрономы планируют активно искать биосигнатуры, анализируя спектр звёздного света, прошедшего через атмосферы экзопланет. Ключевую роль в этой охоте за жизнью должен сыграть космический телескоп «Джеймс Уэбб».
Редкие, но заметные миры
Несмотря на оптимистичные результаты, у исследования есть важная оговорка. В эксперименте использовался чистый водород, в то время как существование каменистых планет со столь чистой водородной атмосферой считается маловероятным. «Исходя из наших знаний о формировании планет, атмосферы из чистого водорода должны быть большой редкостью», — соглашается планетолог Дэниел Колл из MIT.
Однако именно водородные атмосферы, даже если они не являются чистыми, могут стать идеальной целью для поиска. Водород — самый лёгкий газ, поэтому такая атмосфера будет очень протяжённой и «пухлой», простираясь от поверхности планеты в 14 раз дальше, чем земная. Через такой толстый газовый слой пройдёт больше звёздного света, что значительно облегчит его спектральный анализ и поиск в нём следов жизнедеятельности организмов.
Эксперименты команды Сигер также показали, что микробы могут существовать и в атмосферах из гелия или азота. Проблема в том, что такие атмосферы будут тоньше, и обнаружить вокруг небольших далёких планет признаки жизни в них будет технически сложнее.
#космос #жизнь в космосе #водород #наука #технологии
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: На планетах с водородным небом может быть жизнь..