Na Venuši našli možné stopy života

Vědci už desetiletí spekulují, že horní patra oblačnosti na Venuši by mohla poskytovat domov mikroorganismům volně poletujícím vysoko nad rozpáleným povrchem, které vykazují odolnost k vysoké kyselosti okolního prostředí. Detekce fosfanu by mohla ukazovat na přítomnost takového mimozemského atmosférického života, domnívají se astronomové z mezivládní organizace Evropská jižní observatoř (ESO), jejímž členem je i Česko.

„Když jsme uviděli náznak přítomnosti fosfanu ve spektru Venuše, byl to pro nás šok,“ přiznala Jane Greavesová z Univerzity Cardiff ve Walesu, vedoucí studie publikované v prestižním časopise Nature Astronomy.

Greavesová si jako první povšimla nenápadné spektrální čáry zaznamenané při pozorováních provedených pomocí teleskopu JCMT (James Clerk Maxwell Telescope), který je provozován na havajské East Asian Observatory.

Potvrzení objevu nicméně vyžadovalo použití ještě citlivějšího zařízení: pětačtyřiceti antén radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) na Observatoři Chajnantor v Chile, jehož evropským partnerem je právě ESO.

Obě pozorování Venuše byla provedena na vlnové délce elektromagnetického záření zhruba jeden milimetr, tedy mnohem delší, než jakou má viditelné světlo, na které je citlivé lidské oko. Z povrchu Země je možné toto záření smysluplně pozorovat pouze teleskopy umístěnými ve vysoké nadmořské výšce.

Tým složený z vědců z Velké Británie, Spojených států a Japonska odhaduje, že fosfan, plyn složený z vodíku a fosforu, se v oblacích Venuše vyskytuje v malých koncentracích – jen asi 20 molekul z miliardy. Molekuly poletují ve větrem hnané oblačnosti planety Venuše ve výškách 55 až 80 km nad povrchem a absorbují část milimetrového elektromagnetického záření, které produkují oblačné vrstvy níže.

Odborníci na základě svých dat provedli výpočty, aby zjistili, zda pozorované množství fosfanu může pocházet z přirozených nebiologických procesů probíhajících na planetě.

Uvážili řadu možností včetně vlivu slunečního záření, minerálů vyzdvižených prouděním z povrchu, vulkanické činnosti či blesků, ale žádný ze zkoumaných procesů nedokáže ani zdaleka produkovat fosfan v požadovaném objemu. Ukázalo se, že známé nebiologické zdroje jsou schopné dodat nanejvýš jednu desetitisícinu pozorovaného množství.

Aby pozemské organismy vytvořily množství fosfanu jako na Venuši, stačilo by jim pracovat asi jen na 10 procent své maximální produktivity. Jakékoli organismy na Venuši by se pravděpodobně značně odlišovaly od svých příbuzných na naší planetě, ale stejně jako u nás by i tam mohly být producentem fosfanu přítomného v atmosféře, soudí specialisté z ESO.

Samotným detekováním fosfanu si jsou jistí. „Zpracování dat však bylo poněkud obtížné. ALMA totiž obvykle nepozoruje jemné efekty u velmi jasných zdrojů, jakým je Venuše,“ poznamenala členka týmu Anita Richardsová z britské Manchesterské univerzity.

„Nakonec jsme zjistili, že obě observatoře skutečně zaznamenaly totéž – slabou absorpční čáru na správné vlnové délce příslušící fosfanu. Molekuly jsou osvětlovány zespoda teplejšími oblaky ležícími níže,“ doplnila Greavesová.

Další členka týmu Clara Sousa Silvová z amerického Massachusettského technologického institutu (MIT) zkoumala fosfan jako „biosignaturu“ organismů nevyužívajících kyslík na exoplanetách (planetách mimo sluneční soustavu), jelikož běžné chemické procesy ho produkují v nepatrném množství.

„Nalezení fosfanu na Venuši byl nečekaný bonus. S objevem vyvstává řada otázek, především, jak by tam mohly nějaké organismy přežít. Na Zemi mohou někteří mikrobi snést až pětiprocentní kyseliny v okolním prostředí, ale oblaka na Venuši tvoří prakticky pouze kyselina,“ podotkla k novému objevu.

Členové týmu tvrdí, že jejich objev je významný, protože jsou schopni vyloučit řadu alternativních způsobů tvorby fosfanu. Uznávají ale, že potvrzení přítomnosti „života“ vyžaduje mnoho další práce. Ačkoli teplota ve vysokých vrstvách oblačnosti Venuše se pohybuje kolem příjemných 30 °C, jedná se, jak už bylo řečeno, o neuvěřitelně kyselé prostředí – oblaka tvoří z 90 procent kyselina sírová, což představuje pro jakýkoli mikroorganismus vážný problém ve snaze přežít.

Podle českého fyzikálního chemika Martina Feruse se fosfan běžně vyskytuje v atmosférách velkých plynných planet.

„Má se za to, že v případě planet pozemského typu by jeho objev v atmosféře mohl naznačovat přítomnost alespoň bakteriálního života. V případě Venuše je však potřeba být s hodnocením přítomnosti fosfanu opatrný, protože v její atmosféře se některé sloučeniny fosforu přímo vyskytují, kromě kyseliny sírové jsou významnou složkou mraků a hrají důležitou úlohu v atmosférické chemii,“ upozornil pro Novinky vedoucí oddělení spektroskopie Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR.

I když zatím není proces vzniku fosfanu v atmosféře Venuše znám, je podle Feruse možné, že bude objeven podobně, jako byly objeveny a popsány procesy fotochemického vzniku metanu na Marsu.

„Kromě toho může fosfan vznikat také reakcí kyseliny sírové s fosfidy přítomnými v meteoroidech, které vstupují do atmosféry Venuše stejně jako do atmosféry Země. Je samozřejmě nutno zhodnotit, jestli počty meteoroidů jsou dostatečné, aby vyprodukovaly pozorované koncentrace fosfanu v atmosféře Venuše. Nicméně může jít i o následky nedávného impaktu většího asteroidu,“ domnívá se Ferus.

„Ačkoli se říká nikdy neříkej nikdy, osobně považuji závěr, že fosfan značí přítomnost života v horních vrstvách atmosféry Venuše, za vysoce spekulativní,“ uzavřel.

Další pozorování Venuše, stejně tak i kamenných exoplanet, by podle astronoma ESO Leonarda Testiho každopádně mohla pomoci nalézt odpověď na otázku, jak může fosfan vznikat, a přispět tak k hledání známek života mimo Zemi.