В 2020 году планетологи обнаружили небольшие количества биосигнатурного газа фосфина (PH3) в атмосфере Венеры с помощью телескопа Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) и радиотелескопов Atacama Large Millimeter / submillimeter (ALMA).
В новой статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Корнельского университета доказывает правдоподобность вулканически экструдированного фосфида как абиотического источника атмосферного фосфина.
«Полезно спросить, почему фосфин находится в атмосфере Венеры, если он там есть», – говорят исследователи.
«Фосфин рассматривался и предлагался в качестве потенциальной биосигнатуры в окисляющих атмосферах экзопланет земного типа. Тем не менее, конкретный путь биологического производства фосфина все еще остается неясным, а прямой метаболический путь неизвестен».
Авторы предполагают, что следовые количества фосфидов, образующихся в мантии, являются вероятным абиотическим источником наблюдаемого венерианского фосфина.
По их гипотезе, небольшое количество фосфидов, поступающих из глубокой мантии, выносится на поверхность в результате вулканизма.
Затем эти фосфиды выбрасываются в атмосферу в виде вулканической пыли в результате извержений вулканов.
Достаточно крупные взрывные извержения, аналогичные масштабам извержения вулкана Кракатау на Земле в Индонезии в 1883 году, могут привести к выбросу материала непосредственно в слой облаков серной кислоты Венеры – взрывы, которые другие ученые использовали для объяснения эпизодических изменений диоксида серы, наблюдаемых в атмосфере планеты.
Там эти фосфиды реагируют с серной кислотой в аэрозольном слое с образованием фосфина.
«Фосфин не говорит нам о биологии Венеры», – предполагают ученые. «Он говорит нам о геологии. Наука указывает на планету, которая имеет активный взрывной вулканизм сегодня или в совсем недавнем прошлом».
«Наша фосфиновая модель предполагает возникновение взрывного вулканизма, в то время как радиолокационные изображения с космического корабля НАСА Magellan в 1990-х годах показывают, что некоторые геологические особенности могут подтвердить это».
Если на Венере есть фосфид – форма фосфора, присутствующая в глубокой мантии планеты – и, если он поднимается на поверхность взрывным вулканическим путем, а затем вводится в атмосферу, то эти фосфиды вступают в реакцию с серной кислотой атмосферы Венеры с образованием Фосфина.
«В 1978 году в ходе орбитальной миссии НАСА «Пионер» ученые обнаружили вариации диоксида серы в верхних слоях атмосферы Венеры, намекая на перспективу взрывного вулканизма, подобного масштабу извержения вулкана Кракатау. Но подтверждение взрывного вулканизма на Венере через газовый фосфин будет совершенно неожиданным».
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник: