Ученые из Университета Колорадо в Боулдере провели исследование, которое бросает вызов идее о том, что определённые газы в атмосферах планет могут указывать на присутствие жизни. В статье, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters, исследователи создали диметилсульфид, тип органического сернистого соединения, часто производимого морскими микробами, в реакционной камере с использованием света и газов, обнаруженных в атмосферах многих планет.
Исследователи заявили, что «создание диметилсульфида в лаборатории переворачивает предыдущие исследования с ног на голову». Работу возглавили приглашённый научный сотрудник Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) CU Boulder Нейт Рид и научный сотрудник CIRES и доцент кафедры химии Элли Браун.
«Считается, что молекулы серы являются индикаторами жизни, поскольку на Земле они производятся живыми организмами. Но мы создали их в лаборатории, так что это может быть не признаком жизни, но признаком чего-то гостеприимного для жизни», — сказал Браун. Органические соединения серы могут не быть надёжными биомаркерами, но вместо этого могут служить маркерами метаболического потенциала, по словам авторов исследования.
Одна задач космического телескопа James Webb — делать снимки экзопланет, чтобы понять различные атмосферы. Его данные призваны помочь в ответе на вопрос: способны ли эти планеты поддерживать жизнь.
Новое исследование рассматривает, что происходит в атмосфере планеты, когда газы реагируют со светом и образуют «органическую дымку и сопутствующие газы», аэрозольные частицы, образующиеся в результате атмосферной химии. Авторы сосредоточились на органических молекулах, содержащих серу, включая диметилсульфид, которые являются вторичными продуктами метаболизма живых организмов на Земле.
Источник: The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad74da
Чтобы воссоздать планетарные атмосферы в лаборатории, Рид и Браун вместе с соавторами, включая заместителя директора CIRES Мэгги Толберт, имитируют атмосферы, в которых свет реагирует с газами. В новом исследовании они использовали ультрафиолетовый диапазон, чтобы превратить молекулы метана и сероводорода в реактивные виды, которые производят сероорганические газы — биопризнаки, наблюдаемые с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».
Рид отметил, что, хотя результаты и являются захватывающими, они ограничены одним типом атмосферы. «Существует большое разнообразие атмосфер, а мы рассмотрели лишь небольшие различия в одной из них — невозможно изучить каждую атмосферу, которая существует, в лаборатории», — сказал он.
Исследователи надеются, что их исследование вдохновит на более фундаментальные лабораторные исследования, изучающие основные химические реакции, особенно с серой.