Фосфін, жахливо пахнутий газ, токсичний для життя на Землі, може сигналізувати про існування чужорідних форм життя в інших місцях Всесвіту. Чому такі Е.Т. Виробництво газу все ще спекулює, але вони можуть використовувати його як форму стільникового зв'язку.
У пошуках життя в космосі "це не є очевидним вибором", Клара Суса-Сільва, докторантура з молекулярної астрофізики в MIT, заявила під час розмови, представленої вчора (24 червня) тут, на науковій конференції з астробіології. Для одного, тут, на Землі, фосфін - це "надзвичайно вогненебезпечна, неймовірно токсична, шалено пахне молекула".
Вона настільки реактивна і вимагає так багато енергії, щоб її не віддавали переваги життя на нашій планеті і її не можна було ніде знайти, сказала вона. Незважаючи на це, воно зустрічається повсюдно по всьому світу в невеликих кількостях.
Сліди цього газу можна знайти в стічних водах, на заболочених ділянках, кишкових трактах риб та немовлят людини, на рисових полях та в калі пінгвінів. Але всі ці місця мають щось спільне: у них немає кисню.
Фосфін реагує під впливом кисню і заважає здатності клітин використовувати кисень для отримання енергії. "Це стосується лише фосфіну з метаболізмом кисню, який робить його таким токсичним", - сказала Суса-Сільва. (Настільки, що його використовували як хімічну зброю під час Першої світової війни). У безкисневому середовищі "фосфін не такий вже й злий".
Інше життя на далеких планетах, вільних від кисню, "може щасливо виробляти фосфін", - сказала вона. Тут, на Землі, мікроорганізми в безкисневому середовищі виробляють фосфін, хоча невідомо, як і чому вони витрачають стільки енергії для цього, сказала Суса-Сільва Live Science.
Вона припускає, що життя може використовувати фосфін для захисту, захоплення металів для біохімічних процесів або спілкування з іншими клітинами, сказала вона. Більше того, більші життєві форми (такі як людина) виробляють і виділяють невеликі шматочки фосфіну в атмосферу за допомогою інсектицидів та таких заходів, як виробництво метамфетаміну.
Тож Сууса-Сільва та її команда хотіли побачити, наскільки правдоподібним буде виявлення фосфіну на різних екзопланетах. Вони імітували вироблення фосфіну, виживання та руйнування на різних екзопланетах - і виявили, що за певних умов вони справді можуть виявити наявність фосфіну, вимірюючи, як він взаємодіє зі світлом.
Їх дані свідчать про те, що цей газ можна виявити, якщо він виробляється в усьому світі в концентраціях, порівнянних з атмосферами, що знаходяться в атмосфері бідних киснем екосистем на Землі, таких як стічні води.
Більше того, вони виявили, що фосфін не дасть жодних "хибнопозитивних". Іноді неживі явища (наприклад, блискавка) або геологічні структури (наприклад, вулкани) можуть виділяти такі гази, як метан або молекули, які виробляють живі організми, обдурюючи астрофізиків.
"Здається, що будь-яка виявлена кількість фосфіну на кам'янистій помірній екзопланеті могла бути вироблена лише життям", - сказала вона. Їх моделювання показало, що блискавка і вулкани, серед інших явищ, можуть виробляти дуже невеликі кількості фосфіну, які незначні і не виявляються.
Уявіть собі мокрий безкисневий "тропічний рай від полюса до полюса", - сказала вона. "Ця планета потенційно може виробляти величезні кількості фосфіну". Чужі форми життя на цій планеті, ймовірно, вважають наш багатий киснем світ надзвичайно привабливим, додала вона. "Життя може або любити кисень, або любити фосфін, але ніколи не може любити обох".
Однак реальна ймовірність того, що планета виробить стільки фосфіну, який можна виявити, все ще досить низька, сказала вона. Це тому, що фосфіну потрібно багато енергії для виготовлення, а фосфор (один із елементів, з якого він виготовлений), ймовірно, не знайдеться у великій кількості на жодній планеті, додала вона. Але "лише тому, що молекула знаходиться в малій кількості, і тому вона має малий вплив на, це не означає, що не варто намагатися її шукати".
Джіуа Хао, кандидат докторантури університету Клод Бернанд Ліон у Франції, який не був учасником дослідження, але взяв участь у бесіді. "Я не знаю, на скільки буде досягнутий поріг, який буде виявлено", - сказав Хао в Live Science. Але "це дуже перспективний підпис".
Еліша Мур, доцент університету Роуана, який також не був учасником дослідження, але взяв участь у бесіді, вважає, що нам слід шукати кілька біосигнатур у поєднанні. "Це звучить дуже цікаво ... особливо, якщо ви могли його виявити і пов'язати з іншими потенційними біосигнатурними газами", - сказав Мур.
Дійсно, ця потенційна мішень - це лише одна з понад 16 000 потенційних молекул, які можуть слугувати сигналами життя, сказала Суса-Сільва. "Я знаю, що ми не повинні грати фаворитів з біосигнатурними газами, але якби ми це зробили, я би сподівався переконати вас бути" командним фосфіном "."
Отримані результати будуть опубліковані у майбутньому номері журналу Astrobiology.
