Венерада ҳаёт аломатлари аниқландими? Янги кашфиётни батафсил тушунтирамиз

14 сентябрь куни Кардифф университетининг Жейн Гривз бошчилигидаги илмий гуруҳи Nature журналида Венеранинг газ қобиғини кузатишга бағишланган тадқиқот натижалари келтирилган мақолани эълон қилди. Унга кўра, илмий гуруҳ Венерада фосфин қолдиқларини топишга муваффақ бўлди. Нима деб ўйлайсиз, Ердан ташқарида чиндан ҳам ҳаёт борми? Meduza бу мавзуга бағишланган таҳлилий мақола тақдим этди.

Аслида нима бўлди?

2017 йилда астрономлар Жеймс Кларк Максвелл номидаги орбитал телескоп воситасида сайёра атмосферасидан биологик йўл билан келиб чиқиши мумкин бўлган газлар ёки молекулаларни қидирган эди ва бошқа бирикмалар билан биргаликда улар водород ва фосфордан иборат бўлган газ, PH₃ – фосфин қолдиқларини аниқлашга муваффақ бўлди. Фосфин потенциал биомаркер моддалар сирасига киради, яъни у сайёрада ҳаёт мавжудлигига ишора қилиши мумкин.

Икки йилдан сўнг тадқиқотчилар Венера атмосферасини бутунлай бошқа восита ёрдамида – АLМА радиотелескоплар комплекси орқали ўрганишда давом этди. Бунда ҳам астрономлар яна фосфин қолдиқларини аниқлашга муваффақ бўлди ва бу сафар унинг атмосферадаги тарқалишини ҳам ўрганишди: маълум бўлишича, бу модда асосан экватор ҳудудида ва сайёра сиртидан 53–61 км баландликда учрар экан.

Сигнал кучига таянган ҳолда илмий жамоа фосфиннинг Венера атмосферасидаги миқдори тахминан миллиарддан 20 қисм эканини ҳисоблади. Бир қарашда бу йўқ даражада кам кўриниши мумкин, аслида эса ҳаммаси аксинча. Гап шундаки, Венера атмосферасининг ўта оғир кислотавий муҳитида ушбу молекуланинг ўртача яшаб қолиш муддати 16 дақиқа атрофида бўлади ва демакки, кузатилаётган модданинг миқдорини доимий (бир хилда) тутиб туриш учун етарлича қудратли манбалар ишлаб туриши керак. Шунга қарамай, Венерада ўзга сайёрадаги ҳаёт аниқланди деган тасдиқни келтиришга шошмаслик керак.

Фосфин қаердан келиб чиқади?

Биринчи жаҳон урушида кимёвий қурол сифатида фойдаланилган ушбу ириган балиқ ҳидига эга қўланса заҳарли газ ҳозирда, масалан, қишлоқ хўжалигида зараркунандалардан ҳимоя мақсадларида ва яримўтказгич материаллар тайёрлашда қўлланилади. Саноатда уни оқ фосфор билан натрий гидроксиди ёки калий гидроксидининг реакцияси орқали олиниши мумкин, лабораторияда эса у фосфит кислотадан тайёрланади.

Бироқ астробиологлар учун фосфиннинг мутлақо бошқача синтез усули муҳим: уни айрим анаэроб бактериялар (яъни доимий кислородсиз муҳитда яшовчи бактериялар) томонидан ҳам ишлаб чиқарилиши мумкин. Бундай микроорганизмлар кислотавий муҳитларда, масалан, айрим дарё ва ботқоқлик тупроқларида яшайди ва қушларнинг тезагида ҳамда ҳайвонларнинг ичак трактида учрайди.

Фосфин авваллари Қуёш системасидаги бошқа сайёраларда ҳам аниқланган, хусусан, Сатурннинг газ қобиғида ва Юпитернинг турбулент атмосферасида ҳам топилган эди. Бироқ астробиологларнинг яқиндагина аниқлашларича (улардан кўпчилиги янги мақоланинг муаллифлар жамоасига киради), тирик организмлар иштирокисиз фосфин ишлаб чиқарилиши катта миқдордаги энергия талаб қилар экан. Газ гигантларида фосфин атмосферанинг чуқур ичкари қатламларида, юқори босим ва ҳарорат остида шаклланади ва конвексион жараёнлар эвазига юқорига кўтарилади.

Ер ва Венера сингари сайёраларнинг қаттиқ сирт юзаси уларнинг қаърида (масалан, тектоник плиталарнинг ўзаро ишқаланиши натижасида) ҳосил бўладиган фосфин учун табиий тўсиқ сифатида хизмат қилади. Атмосферадаги ва ҳатто юзага яқин тоғ жинслари ичидаги кислород бу газни тезкор парчалайди ва шу сабабли ҳам бизнинг сайёрамиздаги фосфиннинг мавжудлигини ҳозирда истисносиз равишда фақат инсон ва микроорганизмлар фаолияти билан боғлиқ деб ҳисобланади. Мақола муаллифлари айнан шу нарсани бошқа қаттиқ жинсли сайёралар учун ҳам ўринли деб ҳисоблайди.

Венерада ҳаёт борми?

Венерадаги фосфиннинг биологик бўлмаган йўсиндаги ҳосил бўлиш механизмлари ҳақида олимларга ҳеч нарса маълум эмаслиги сабабли у ерда ҳаёт мавжуд бўлиши эҳтимоли ҳақида гапирилмоқда. Демак, бактериялар бўлиши мумкинлиги – мантиқан бамаъни мулоҳазадир. Фосфиннинг бошқа бир табиий манбалари – таркибида фосфор тутувчи оғир минераллар бундай баландликка кўтарила олиши амри маҳол. Чақмоқ чақнашлари билан боғлиқ кимёвий реакциялар эса етарлича газ ҳосил қила олмайди. Ерда фосфинни вулқонлар ҳам ҳосил қилиши мумкин, лекин, бундай синтезнинг тоннажи жуда кам бўлади. Агар Венерадаги фосфин гази учун вулқонлар сабабчи бўлганида эди, уларнинг фаоллиги Ердагидан тахминан 200 марта катта бўлиши лозим эди.

Бошқа тарафдан, аниқланган фосфин Венера атмосферасида тирик мавжудотлар борлигига ишора қилиши ҳақидаги фикрларга астрономлар анчайин эҳтиёткорона муносабатда бўлмоқда. Биринчидан, ушбу Британия-Америка илмий гуруҳининг кузатувларини бошқа тадқиқотчилар ҳам такрорлаши ва тасдиқлаши керак бўлади. Бундан ташқари, яна қатор қўшимча кузатишлар ва моделлаштиришлар ўтказишга тўғри келади. Эҳтимолий ҳаёт маркери сифатида фосфин ҳали жуда кам ўрганилган (мақола муаллифлари ҳозирча ягона ва у ҳам бўлса, 2020 йилнинг бошида, ўзларининг муаллифлиги остида чиққан илмий ишга суянмоқда).

Фосфин борасидаги кўплаб омиллар бу илмий ишдаги моделларда эътиборга олинмай қолдирилгани эҳтимоли бор. Масалан, бу газ Венера атмосферасининг ўрта қатламларида йиғилиши мумкин ва у ерда бу газни Қуёш нурлари томонидан парчаланишидан булутлар тўсиб туриши мумкин (фосфин атмосферада қанчалик узоқ ва чуқур тура олиши билан боғлиқ тафсилотларни ҳали аниқлаштириш керак). Боз устига, катта эҳтимолки, фосфин ҳосил бўлиши билан боғлиқ, ҳали фанга номаълум бўлган бошқа «табиий» механизмлар, яъни тирик организмлар иштирокисиз ҳам фосфин ҳосил қила оладиган жараёнлар табиатда мавжуд бўлиши мумкин.

Яна шуни ҳам айтиш керакки, фосфин – биологлар томонидан биомаркер сифатида қараладиган ягона нарса эмас. Кислород, озон, сув, метан ва углерод диоксидлари – нисбатан яхшироқ ўрганилган ва маълум биомаркерлар саналади. Радиуси ва массасига кўра Ерга ўхшаш бўлган сайёра атмосферасидан бу моддаларнинг аниқланиши ўша сайёрада бизга таниш бўлган шаклдаги ҳаёт мавжуд бўлиши эҳтимоли ҳақида мулоҳаза қилиш учун салмоқли далил бўла олади.

Бироқ ушбу биомаркерларнинг ҳар бири алоҳида ҳолда тамомила содда, абиотик келиб чиқиш манбасига эга бўлиши мумкин ва уларнинг аниқланиши ўзга сайёраликлар цивилизацияни кашф қилиниши учун кафил бўла олмайди. Фосфин учун ҳам ушбу гап ўринлидир. Ҳаёт мавжудлиги аниқлангани ҳақида гап очиш учун ўзаро мувофиқ келадиган, бир-бирини тўлдирадиган, мужассамлашган биомаркерларнинг бутун бошли тўплами керак бўлади.

Лекин назарий жиҳатдан Венерада ҳаёт мавжуд бўлиши мумкинми? Балки у ёққа учиб бориб, текшириб кўриш керакдир?

Ўлчам ва масса жиҳатдан ўхшаш бўлгани учун Венерани кўпинча бизнинг Ер билан эгизак ака-сингил дейишади, лекин ундаги муҳит ва шароит Ерникидан фавқулодда кескин фарқ қилади. Венера асосан углерод оксидларидан тузилган ўта зич атмосферага эга. Ундаги ўртача ҳарорат цельсий бўйича 462 даражага етади – бу Қуёш системасидаги энг қайноқ сайёра ҳисобланади. Бу борада у ҳатто Қуёшга энг яқин сайёра – Меркурийдан ҳам ўтиб кетади. Бундан ташқари, Венера олтингугуртли булутларнинг қалин қатламлари билан қопланган бўлиб, сиртидаги атмосфера босими Ердагидан 90 баробар катта. «Венера сиртидаги муҳит у ерда ҳаёт бўлиши эҳтимоли ҳақидаги гипотезани чиппакка чиқарса ҳам, лекин унинг булутлари умуман бошқа гап», деб ёзган эди Карл Саган ва Гаролд Моровиц 1967 йилда Nature журналида.

Астробиология нуқтаи назаридан қаралса, ҳақиқатан ҳам Венера булутлари анчайин қизиқарлидир. Олтингугурт кислотасидан ташқари бу жойда (булутларда, гарчи жуда оз миқдорларда бўлса-да) бизга таниш ҳаёт шакли учун керакли бўлган асосий моддалар – сув ва органик бирикмалар мавжуд. Бу моддаларга Қуёш нурлари тушади ва булутлар қатламининг ўрта қисмларидаги босим ҳамда ҳарорат Ердагидан сиртдагичалик кучли фарқ қилмайди. Назарий жиҳатдан бундай шароитларда Венерада Ердаги экстремофиллар, яъни юқори босим ва ҳарорат остида яшаб, кўпая оладиган – бактериялар ва микроорганизмлар мавжуд бўлиши мумкин. Ерда экстремофиллар океанлар тубида, геотермал манбалар яқинида ҳамда Арктика саҳролари ва ҳаттоки Испаниядаги Рино Тинто сингари кислотавий ҳавзаларда ҳам учрайди.

Келгусида илмий жамоа олинган маълумотларни парвоздаги Boing-747 бортидан туриб ишлайдиган SOFIA номли стратосфера инфрақизил расадхонаси ёрдамида текшириб кўрмоқчи. Бундан ташқари, янги маълумотларни текширишда стартга фаол тайёрланаётган «Жеймс Уэбб» янги телескопи ҳамда 2029- ва 2031 йилларда учирилиши режалаштирилган DAVINCI+ ва Venera-D миссиялари ёрдам бериши мумкин.

Ҳозирча олис, лекин режалаштирилган миссиялардан ташқари, эндиликда Венерадаги ҳаёт масаласини тадқиқ қилиш борасида янги, ҳозиргача номаълум бўлган иштирокчилар пайдо бўлиши мумкин. Nature журналида Венерада фосфин аниқлангани ҳақидаги маълумотлар эълон қилиниши биланоқ Венерани тадқиқ қилиш борасидаги ўз режалари ҳақида Breakthrough Initiative фонди асосчиси, россиялик бизнесмен Юрий Милнер хабар қилди.

Фонд ажратадиган пуллар эвазига йўлга қўйиладиган лойиҳа устида ишлайдиган гуруҳга Массачусец технологиялар институтидан америкалик палеонтолог Сара Сигер бошчилик қилади; бу аёл ҳам ушбу янги мақола муаллифлари сафида бор. Одатда, бундай мақолаларнинг чоп этилиши кўп ойларга чўзилиши боис ва Милнернинг фонди эса деярли мақола чиқиши биланоқ бу борадаги режаларини эълон қилганини инобатга олсак, демак, фонддагилар олимларнинг қайд этган илмий натижалари ҳақида аввалдан билган ва бўлажак миссияларнинг истиқболларини баҳолай олишган деб тахмин қилиш мумкин.

Астробиологларнинг илмий натижаларини изоҳлай туриб, Юрий Милнер ўз қувончини яшириб ўтирмади: «Ердан ташқарида қаердадир ҳаёт мавжудлигини аниқлаш ҳақиқатан ҳам ажойиб воқеа бўлган бўларди. Ва агар у бизга шундоққина қўшни бўлган Венерада мавжуд экани ҳақида жиндеккина эҳтимол бўлса ҳам, ушбу эҳтимолликни тадқиқ қилиш бизнинг цивилизациямизнинг кечиктириб бўлмас устувор мақсади бўлади»,  дегани ҳақида фонднинг матбуот хизмати келтириб ўтган.

Венерага бўлган қизиқиш тўлқинида Роскосмос бошлиғи Дмитрий Рогозин ҳам Россия (АҚШ билан ҳамкорликда тайёрланаётган) Венера-D’дан ташқари ҳам Венерага яна бошқа, ўз экспедициясини юбориш режаси борлиги ҳақида хабар қилиб улгурди. Бу лойиҳа тафсилотлари ҳақида ҳозирча ҳеч нарса маълум эмас, лекин унинг қандай бўлишини тасаввур қилиш ҳам унчалик қийин эмас. Россия Фанлар академияси П.К. Штернберн номидаги институти катта илмий ходими, астроном Владимир Сурдин Meduza билан суҳбатда қайд қилишича, Венерани тадқиқ қилиш истагида бўлганлар учун мантиқан энг тўғри қадам ҳозирда ишни 80 йиллар охирида ушбу сайёрани тадқиқ қилган совет миссиялари тажрибалардан бошлаш бўлган бўлар эди.

«Мен миллиардер эмасман, лекин, Юрий Милнернинг ўрнида бўлганимда мен Венерани тадқиқ қилиш бўйича аллақачон олинган тажрибалардан максимал фойдаланишга уринган бўлар эдим. Айнан айтганда эса аллақачон бу сайёрага парвоз қилган ва унинг атмосферасини ўрганган эски совет аппаратлари – Вега-1, Вега-2’ларни. 1986 йилда унинг сиртига парашютда тушиб боришда уларнинг ҳар бири биттадан аэростатик зонд улоқтирган. Бу ўлчами 3–4 метрлик гелий тўлдирилган баллонлар бўлган. Зондлар айнан ўша баландликда, ҳозир ҳаёт намуналари қидирилишидан маънога эга бўлган ҳудудда ишлаган.

Ўша пайтда буларда керакли биологик сенсорлар мавжуд бўлмаган ва бу ҳақида биров ўйламаган ҳам. Ҳозир ҳам шундай аэростатлар керак, фақат, ҳаёт нишоналарини тадқиқ қилишга керакли бўлган замонавий ускуналар тўплами билан. Бу – аллақачон синовдан ўтган технология, фақат уни эслаш ва тиклаш керак. Ўйлайманки, агар ҳақиқий пулларни давлат эмас, балки миллиардер бераётган бўлса, жараён одатдагидан жадалроқ кетади. Икки-уч йил ичида лойиҳани (Венерага миссия учиришни) амалга ошириш қилса бўладиган ишга айланарди».