Венерианский фосфин объяснили активным вулканизмом

JPL-Caltech / NASA

Планетологи предложили возможное объяснение природы венерианского фосфина без привлечения деятельности микроорганизмов. Предполагается, что за появление этого потенциального биомаркера ответственен плюмовый вулканизм, действующий на Венере до сих пор. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Возвращение к вопросу потенциальной обитаемости Венеры произошло осенью прошлого года, когда был объявлено об обнаружении в ее атмосфере на высоте около 53-61 километров от поверхности планеты газа фосфина, который считается потенциальным биомаркером для каменистых экзопланет. В дальнейшем это было косвенно подтверждено архивными данными автоматических аппаратов, однако авторы открытия после его критики в ходе повторного анализа данных дали новую, меньшую оценку содержания фосфина в облаках Венеры. При этом изначально заявлялось, что присутствие фосфина трудно объяснить с помощью химических процессов в атмосфере или на поверхности планеты, включая вулканизм, однако и биологический путь образования этого вещества как результата жизнедеятельности микроорганизмов в настоящее время плохо изучен.

Нгок Чыонг (Ngoc Truong) и Джонатан Лунин (Jonathan I. Lunine) из Корнеллского университета опубликовали работу, которая указывает на правдоподобие химических процессов, связанных с вулканизмом, как абиотического источника венерианского фосфина. Предполагается, что фосфиды металлов поступают из глубоких слоев мантии планеты на ее поверхность во время плюмовых вулканических процессов, а затем попадают в атмосферу в виде пыли в результате взрывных извержений. В атмосфере же фосфиды, находясь в аэрозольном слое, реагируют с серной кислотой, образовывая фосфин.

Ученые провели расчеты темпов потери и пополнения фосфина в атмосфере Венеры с использованием данных о лабораторных экспериментах в ходе разных химических реакций. Оказалось, что взрывное извержение, подобное Кракатау, с объемом выброса около десяти кубических километров, забросит на высоты 40-80 километров достаточное количество фосфидов, чтобы образовался фосфин. На продолжающийся активный вулканизм на Венере указывают эпизодические всплески содержания диоксида серы в верхней части облачного покрова планеты, а также изменение количества дымки над облаками. Кроме того, время жизни фосфина в наиболее стабильных слоях атмосферы Венеры может быть намного дольше, чем на Земле из-за гораздо меньшей концентрации радикалов ОН.

Исследователи отмечают, что их работа носит пока что лишь оценочный характер и требует дальнейших, более масштабных исследований Венеры как на предмет поиска активных вулканов, так и точного определения содержания фосфина на разных высотах в атмосфере Венеры, которые должны проводить орбитальные или спускаемые аппараты.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые признали верхние слои атмосферы Венеры непригодными для земных экстремофилов.

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.