Światem astronomii wstrząsnęła wczoraj informacja o odkryciu w gęstych chmurach Wenus fosforowodoru – związku chemicznego wytwarzanego przez organizmy beztlenowe i uważanego za pośredni dowód na istnienie życia. Zanim jednak damy się porwać spekulacjom na temat wenusjańskiej cywilizacji i tego jak kontakty z obcymi istotami wpłyną na naszą kosmiczną oraz ziemską perspektywę warto przeanalizować to, co sami autorzy mówią tych potencjalnie przełomowych badaniach i odnieść je do szerszego kontekstu działania metody naukowej.
Zacznijmy od odsunięcia na bok scenariuszy wyjątkowo mało prawdopodobnych: jeżeli na Wenus istnieje życie, niemal na pewno nie jest to żadna cywilizacja, nawet na wczesnym, pre-technologicznym poziomie rozwoju. Wielce wątpliwe jest również jest, że są to złożone organizmy wielokomórkowe. Chociaż nie badaliśmy Wenus pod kątem istnienia życia (ale patrz PS), tak jak czerwonych pustkowi Marsa czy skutych lodem oceanów księżyców gazowych olbrzymów – Europy i Enceladusa – wysłaliśmy na nią wiele sond np. w ramach sowieckiego programu Venera i amerykańskiego programu Mariner. Wenus przyglądaliśmy się także przy okazji licznych przelotów sond, w których studnia grawitacyjna tej planety i jej ruch orbitalny wokół słońca wykorzystywane były niczym ogromna proca do wystrzelenia naszych kosmicznych posłańców w głąb układu słonecznego (jest to tzw. asysta grawitacyjna). Więc jeżeli Wenus skrywałaby aż tak monumentalne tajemnice to odkrylibyśmy je jakiś czas temu.
Poza tym, są dobre powody, czemu nie byliśmy szczególnie zainteresowani poszukiwaniem biosygnatur – chemicznych śladów bytowania życia – akurat na Wenus. Planeta ta bywa określana siostrzaną dla Ziemi, ze względu na skalistą budowę, podobne rozmiary i ogólną kompozycję chemiczną, jednak panujące na niej warunki są skrajnie różne od tych, do których jesteśmy przyzwyczajeni. Gęsta atmosfera Wenus, składająca się głównie z dwutlenku węgla, sprawia, że na powierzchni panuje miażdżące ciśnienie i niesamowicie wysoka temperatura (ponad 450 stopni Celsjusza). Ze względu na efekt cieplarniany, który na Wenus całkowicie wymknął się spod kontroli, jest tam bardziej gorąco nawet niż na spieczonym słońcem i niemal pozbawionym atmosfery Merkurym. W wyższych partiach atmosfery Wenus unoszą się także chmury kwasu siarkowego, z których pada żrący deszcz. Być może „życie zawsze znajdzie jakiś sposób”, ale myślę, że możemy naukowcom wybaczyć brak zainteresowania perspektywami istnienia organizmów żywych w tych iście piekielnych warunkach (co prawda nie powstrzymało to niektórych, w tym nawet amerykańskiego astronoma i popularyzatora nauki Carla Sagana, przed snuciem wizji kolonizacji Wenus).
Wracając do niedawnego odkrycia. Czy obecność fosforowodoru w atmosferze Wenus oznacza, że bez wątpienia istnieje tam choćby mikroskopijne życie? W żadnym razie. Jak zauważają sami autorzy artykułu opublikowanego w Nature, który zainicjował to medialne i naukowe poruszenie:
Po przeprowadzeniu wyczerpującej analizy stanu stacjonarnego i reakcji fotochemicznych obecność PH3 [fosforowodoru] pozostaje niewyjaśniona. Brak jest obecnie abiotycznego [tj. nie wynikającego z aktywności organizmów żywych] źródła tych sygnatur w atmosferze Wenus, jej chmurach, na jej powierzchni i pod nią, w wyładowaniach elektrostatycznych w atmosferze, aktywności wulkanicznej, czy uderzeniach meteorytów. Obecność PH3 może być wywołana przez nieznane dotąd procesy fotochemiczne lub geochemiczne bądź, podobnie jak w przypadku biologicznych źródeł PH3 na Ziemi, przez organizmy żywe (tłumaczenie, zaznaczenie i komentarze moje).
Wielu innych badaczy niezwiązanych bezpośrednio z tymi badaniami jest również sceptycznych. Jak stwierdził Gerald Joyce, biolog w Salk Institute w Kalifornii, w korespondencji z dziennikarzami The New York Times:
Pomimo wcześniejszych spekulacji (głównie ze strony tych samych autorów) te wyniki trudno zinterpretować jako biosygnaturę (tłumaczenie moje).
Niewykluczone zatem, że za obecność fosforowodoru odpowiedzialny jest nieznany, lecz całkowicie abiotyczny proces.
Tego typu odkrycia zdarzały się już w przeszłości, czego najlepszym przykładem są pulsary – bardzo szybko obracające się gwiazdy neutronowe z potężnym polem magnetycznym. Podczas każdego obrotu pulsary wysyłają w przestrzeń kosmiczną wiązki promieniowania elektromagnetycznego, które w bardzo regularnych odstępach mogą docierać do Ziemi, jeżeli dany pulsar akurat jest zwrócony do nas swoim biegunem. Kiedy w roku 1967 Jocelyn Bell Burnell i Antony Hewish odkryli pierwszego pulsara, regularność jego sygnałów spowodowała, że wysunięta została nieśmiała hipoteza, że pochodzą one od pozaziemskiej cywilizacji. Chociaż naukowcy nazwali ten sygnał LGM-1 (od little green men, humorystycznego określenia kosmitów) nie brali hipotezy o obcej cywilizacji na poważnie, a po odkryciu kolejnych pulsarów została ona całkowicie odrzucona.
Trzeba jednak przyznać, że sytuacja z fosforowodorem na Wenus przedstawia się nieco inaczej. Naukowcy włożyli dużo wysiłku w zweryfikowanie swoich wyników, powtarzając swoje pomiary i wykorzystując do tego dwa różne obserwatoria. Interpretację wyników komplikuje jednak kontrowersyjna rola fosforowodoru jako biosygnatury – nadal nie jest do końca jasne jak organizmy beztlenowe go wytwarzają – oraz fakt, że w naszych poszukiwaniach pozaziemskiego życia stale kierujemy się bardzo ograniczoną perspektywą. Jedynym życiem w całym obserwowalnym wszechświecie jakie znamy jest życie ziemskie. Odkrycie fosforowodoru na Wenus musi zatem zostać potwierdzone przez inne zespoły badawcze. Ale tak jak wspomniałem wyżej, nawet wtedy nie da nam to stuprocentowej pewności, że mamy do czynienia z życiem. Byłaby to jednak duża motywacja do dalszych badań, a ponieważ Wenus jest tak blisko, szeroko zakrojone misje badawcze mogłoby zostać przeprowadzone stosunkowo szybko, być może nawet w ciągu najbliższej dekady.
Odkrycie fosforowodoru na Wenus jest niewątpliwie ekscytujące. Żeby uniknąć rozczarowania, lepiej jednak myśleć o nim w kategoriach naukowej zagadki, zamiast oddawać się fantazjowaniu na temat tego, co przyniesie przyszłość badań nad Wenus i czy przypadkiem za kosmicznym rogiem nie czają się kosmici.
PS. W latach 60. hipotezę o istnieniu życia na wenus wysunął Carl Sagan. Być może okaże się, że ostatecznie miał rację.
PS2. Jeżeli zastanawiacie się jak w ogóle astronomowie są w stanie stwierdzić z Ziemi, jakie związki chemiczne znajdują się w atmosferze innej planety, odsyłam do materiałów na temat spektroskopii. W dużym uproszczeniu, spektroskopia polega na odczytywaniu unikalnych dla każdego pierwiastka śladów interakcji ze światłem – różne pierwiastki, ze względu na swoją budowę atomową, wchodzą w inne interakcję ze światłem i generują inne spektrum. Dzięki temu za pomocą spektroskopów możemy stwierdzić, że np. w atmosferze planety jest tlen wyłącznie na podstawie docierającego od niej odbitego światła.
Źródełko zdjęcia: domena publiczna.
