Вода необходима для жизни на Земле. Поэтому предполагалось, что жидкость должна быть обязательным условием для существования жизни на других планетах. Однако новое исследование учёных из Массачусетского технологического института (MIT) ставит под сомнение эту теорию.
Опровержение традиционного взгляда на пригодность планет для жизни
Учёные MIT в своём исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, предполагают, что на планетах, где вода едва может существовать, жизнь может поддерживать совершенно другой тип жидкости.
Из лабораторных экспериментов исследователи обнаружили, что тип жидкости, известный как ионная жидкость, может легко образоваться из химических ингредиентов, которые, как ожидается, будут присутствовать на поверхности некоторых каменистых планет и лун. Ионные жидкости — это соли, которые существуют в жидкой форме при температуре ниже примерно 100 градусов Цельсия.
Эксперименты с ионными жидкостями
Команда провела эксперименты, показавшие, что смесь серной кислоты и некоторых азотсодержащих органических соединений образует такую жидкость. На каменистых планетах серная кислота может быть побочным продуктом вулканической активности, в то время как азотсодержащие соединения были обнаружены на нескольких астероидах и планетах в нашей Солнечной системе, что позволяет предположить их присутствие в других планетарных системах.
Ионные жидкости имеют чрезвычайно низкое давление пара и не испаряются; они могут образовываться и сохраняться при более высоких температурах и более низком давлении, чем те, которые выдерживает жидкая вода. Исследователи отмечают, что ионная жидкость может быть благоприятной средой для некоторых биомолекул, таких как определённые белки, которые могут оставаться стабильными в жидкости.
Потенциал для жизни в ионных жидкостях
Учёные предполагают, что даже на планетах, которые слишком тёплые или имеют атмосферы с слишком низким давлением для поддержания жидкой воды, могут существовать карманы ионной жидкости. И где есть жидкость, там может быть потенциал для жизни, хотя, вероятно, это будет не что-то похожее на земных существ, основанных на воде.
«Мы считаем, что вода необходима для жизни, потому что это то, что нужно для жизни на Земле. Но если мы посмотрим на более общее определение, мы увидим, что нам нужна жидкость, в которой может происходить метаболизм», — говорит Рачана Агравал, которая возглавляла исследование в качестве постдока в Департаменте наук о Земле, атмосфере и планетах MIT.
Авторы исследования
Соавторами исследования из MIT являются Сара Сигер, профессор планетарных наук в Департаменте наук о Земле, атмосфере и планетах, а также профессор физики, аэронавтики и астронавтики, вместе с Ярославом Якубивским, Уэстоном Бьюкененом, Аной Глидден и Цзинчэном Хуаном. Среди соавторов также Максвелл Сигер из Вустерского политехнического института, Уильям Бейнс из Кардиффского университета и Януш Петковски из Вроцлавского университета науки и технологий в Польше.
Исследование ионных жидкостей для поиска жизни на Венере
Работа команды с ионными жидкостями выросла из усилий по поиску признаков жизни на Венере, где облака серной кислоты окутывают планету в ядовитой дымке. Несмотря на её токсичность, облака Венеры могут содержать признаки жизни — идея, которую учёные планируют проверить с помощью предстоящих миссий в атмосферу планеты.
Агравал и Сигер, возглавляющие миссии Morning Star Missions на Венеру, исследовали способы сбора и выпаривания серной кислоты. Если миссия соберёт образцы из облаков Венеры, серную кислоту придётся выпарить, чтобы выявить любые остаточные органические соединения, которые затем можно будет проанализировать на наличие признаков жизни.
Исследование показывает, что ионные жидкости могут естественным образом образовываться на других планетах, где жидкая вода существовать не может, при определённых условиях. Это открывает новые горизонты для понимания потенциальной жизни во Вселенной.