Венеріанський фосфін пояснили активним вулканізмом

Планетологи запропонували можливе пояснення природи венеріанського фосфіну без залучення діяльності мікроорганізмів. Передбачається, що за появу цього потенційного біомаркера відповідальний плюмовий вулканізм, що діє на Венері досі. Стаття опублікована в журналі.

Повернення до питання потенційної населеності Венери відбулося восени минулого року, коли було оголошено про виявлення в її атмосфері на висоті близько 53-61 кілометрів від поверхні планети газу фосфіну, який вважається потенційним біомаркером для кам'янистих екзопланет. Надалі це було побічно підтверджено архівними даними автоматичних апаратів, проте автори відкриття після його критики в ході повторного аналізу даних дали нову, меншу оцінку вмісту фосфину в хмарах Венери. При цьому спочатку заявлялося, що присутність фосфіну важко пояснити за допомогою хімічних процесів в атмосфері або на поверхні планети, включаючи вулканізм, проте і біологічний шлях утворення цієї речовини як результату життєдіяльності мікроорганізмів в даний час погано вивчений.

Нгок Чионг (Ngoc Truong) і Джонатан Лунін (Jonathan I. Lunine) з Корнеллського університету опублікували роботу, яка вказує на правдоподібність хімічних процесів, пов'язаних з вулканізмом, як абіотичного джерела венеріанського фосфину. Передбачається, що фосфіди металів надходять з глибоких шарів мантії планети на її поверхню під час плюмових вулканічних процесів, а потім потрапляють в атмосферу у вигляді пилу в результаті вибухових вивержень. В атмосфері ж фосфіди, перебуваючи в аерозольному шарі, реагують із сірчаною кислотою, утворюючи фосфін.

Вчені провели розрахунки темпів втрати і поповнення фосфіну в атмосфері Венери з використанням даних про лабораторні експерименти в ході різних хімічних реакцій. Виявилося, що вибухове виверження, подібне Кракатау, з об'ємом викиду близько десяти кубічних кілометрів, закине на висоти 40-80 кілометрів достатню кількість фосфідів, щоб утворився фосфін. На триваючий активний вулканізм на Венері вказують епізодичні сплески вмісту діоксиду сірки у верхній частині хмарного покриву планети, а також зміна кількості серпанку над хмарами. Крім того, час життя фосфіну в найбільш стабільних шарах атмосфери Венери може бути набагато довше, ніж на Землі через набагато меншу концентрацію радикалів ОН.

Дослідники відзначають, що їх робота носить поки що лише оціночний характер і вимагає подальших, більш масштабних досліджень Венери як на предмет пошуку активних вулканів, так і точного визначення вмісту фосфіну на різних висотах в атмосфері Венери, які повинні проводити орбітальні або спускаються апарати.

Раніше ми розповідали про те, як вчені визнали верхні шари атмосфери Венери непридатними для земних екстремофілів.