«Кирпичики жизни» могут выжить в сернокислотных облаках Венеры

Долгое время люди представляли Венеру как райский уголок, похожий на Землю. В 1961 году, еще до отправки СССР первой автоматической станции, достигшей орбиты планеты, в советский прокат вышел научно-фантастический фильм «Планета бурь». В нем с помощью фантазии создатели киноленты попытались заглянуть под облачный слой «утренней звезды». Авторы фильма показали путешествие людей на эту планету, а также местную флору и фауну: животных, очень похожих на земных динозавров, и огромный океан. В 1965 году американцы перемонтировали советский фильм и выпустили свою картину под названием «Путешествие на доисторическую планету» (Voyage to the Prehistoric Planet).

Но когда ученые стали отправлять космические аппараты к соседке Земли, представления о ней резко изменились. Выяснилось, что хотя Венера похожа на нашу планету по размерам и массе, там творится «сущий ад». Оказалось, ее окружает очень плотная газовая оболочка, состоящая преимущественно из углекислого газа, который не дает теплу рассеиваться, поэтому на Венере стоит постоянная жара. Средняя температура там составляет примерно 462 градуса Цельсия. При таких условиях на венерианской поверхности ни о каком процветании известной нам формы жизни речи идти не может. Если жизнь там когда-то и существовала, адский климат, скорее всего, вынудил ее перебраться в атмосферу.

На высоте 50-60 километров, в нижнем слое облаков, условия намного приятнее, чем на поверхности Венеры. Давление примерно равно земному, солнечное излучение умеренное, температура — почти 60 градусов Цельсия. Конечно, человек там бы не выжил, но некоторые бактерии, вероятно, могли. Однако многие ученые сомневаются и в этом. Они считают, что венерианские облака не способны поддерживать жизнь из-за своего химического состава, в котором преобладает концентрированная серная кислота — крайне агрессивный растворитель.

Вопрос о том, может ли в облаках Венеры существовать жизнь (любой формы), ученые горячо обсуждают не одно десятилетие. Дебаты особенно обострились после того, как в 2020 году в венерианской атмосфере обнаружили следы фосфина — очень ядовитого газа, который на Земле производят микроорганизмы, анаэробные бактерии. Правда, позже, после дополнительных анализов, другие астробиологи поставили результаты этого исследования под сомнение (впрочем, авторы исходной работы, в свою очередь, оспорили доводы критиков).  

Новую попытку разобраться в вопросе жизни на Венере предприняла группа ученых из Массачусетского технологического института (США) под руководством планетолога Сары Сиджер (Sara Seager). Специалисты попытались выяснить, как будут вести себя 20 биогенных аминокислот, которые на Земле служат строительными блоками белков, в сымитированной венерианской среде. 

Исследователи обнаружили, что 19 аминокислот остаются относительно неизменными при помещении в раствор серной кислоты примерно той же концентрации, в которой это кислота содержится в облаках Венеры. То есть в такой среде нарушения основной цепи молекулы аминокислоты не произошли.

Во время лабораторных опытов, которые проводили при комнатной температуре — то есть при нормальных условиях обитаемой зоны Земли, 13 аминокислот не изменили свою структуру под воздействием 98-процентного раствора серной кислоты, а с остальными шестью произошли химические изменения только в боковой цепи. Боковые цепи аминокислот в составе белка определяют, как и с какими другими химическими веществами белок может взаимодействовать.

Кроме того, Сиджер и ее коллеги выяснили, что воздействие концентрированной серной кислоты могут выдержать и нуклеиновые кислоты, из которых состоит ДНК.  

Ученые предположили, что если на Венере и есть живые организмы, вероятно, в качестве жидкой среды они используют не воду, а серную кислоту. Значит, у местной жизни, если она существует, весьма специфические формы, но как именно она может выглядеть, пока тяжело представить. 

Хотя серная кислота — один из основных компонентов облаков Венеры, в них также содержится множество других химических веществ, которые могут быть враждебны для любых живых организмов. Следовательно, условия для развития и возникновения жизни, скорее всего, неблагоприятны. 

В 2021 году команда ученых под руководством астробиолога Хавьера Мартина-Торреса (Javier Martin-Torres) из Абердинского университета (Великобритания) выяснила, что доступность влаги в венерианских облаках в сотни раз ниже минимально необходимого для живых организмов уровня. Иными словами, атмосфера Венеры оказалась слишком сухой для жизни — по крайней мере, известной нам формы. 

Работа опубликована на сервере препринтов arXiv и готовится к публикации в журнале Astrobiology.