Polak jednym z odkrywców potencjalnych śladów życia w chmurach Wenus

– W chmurach Wenus odkryliśmy fosforowodór – gaz, który zgodnie z aktualną wiedzą, jest produkowany przez istoty żywe – mówi dr Janusz Pętkowski z Massachusetts Institute of Technology, bliski współpracownik prof. Sary Seager, znanej jako Indiana Jones astronomii. Polak jest członkiem międzynarodowej grupy badawczej, która na łamach Nature Astronomy informuje o naukowych podstawach na ślady istnienia życia pozaziemskiego.

Badania międzynarodowej grupy naukowców kierowanych przez prof. Jane Greaves z Uniwersytetu w Cardiff wskazują na to, że w pokrywie chmur Wenus istnieje fosforowodór. To gaz zawierający fosfor. Jest łatwopalny i toksyczny. Na Ziemi występuje w środowiskach beztlenowych, tj. w mokradłach i jelitach (zarówno zwierząt, jak i ludzi), gdzie jest produkowany przez bakterie, albo powstaje w produkcji przemysłowej.

– Fosforowodór wykorzystujemy na co dzień w walce ze szkodnikami niszczącymi uprawy, tj. owadami czy gryzoniami. Podczas I wojny światowej był używany jako chemiczny środek bojowy – tłumaczy dr Janusz Pętkowski, astrobiolog, który od 5 lat pracuje naukowo w grupie badawczej prof. Sary Seager w Massachusetts Institute of Technology (MIT).

W dwudziestoosobowym zespole naukowców, którzy za sprawą publikacji w Nature Astronomy rozgrzali wyobraźnię ludzi na całym świecie, to właśnie Polak jest jednym z dwóch badaczy odpowiadających za badania właściwości chemicznych i biologicznych fosforowodoru. Wspólnie z dr. Williamem Bainsem, biochemikiem z MIT wykazali, że ziemski gaz może być sygnałem życia w kosmosie. Artykuł opisujący szczegółowo właściwości fosforowodowu przechodzi obecnie przez proces recenzji w redakcji czasopisma Astrobiology.

Przeczytaj 7 faktów o fosforowodorze w tym artykule.

Życie w chmurach piekielnej Wenus

W przeszłości Wenus była planetą, na której być może były rzeki, jeziora i oceany. Doszło tam jednak do katastrofy klimatycznej, w wyniku której przez setki milionów lat powierzchnia planety stawała się coraz bardziej wroga.

– Jeśli w przeszłości, w wenusjańskich oceanach, istniało życie, to możliwe, że udało mu się przetrwać katastrofalną zmianę klimatu i “uciec” w chmury. Tylko tam – wysoko w atmosferze, daleko od rozgrzanej powierzchni Wenus, panuje temperatura, która może sprzyjać życiu – tłumaczy Pętkowski.

Astrobiolog zaznacza jednak: – Odkrycie śladów fosforowodoru nie jest ostatecznym dowodem na istnienie życia pozaziemskiego. Taki dowód uzyskamy, gdy wyślemy statek kosmiczny na Wenus, „złapiemy” życie, a następnie zobaczymy je “gołym” okiem lub pod mikroskopem. Niezależnie jednak od tego, czy fosforowodór jest sygnałem życia czy nie, wykrycie tego gazu na Wenus jest odkryciem niezwykłym i oznacza przełom w badaniach nad planetami skalistymi typu ziemskiego, które znajdują się w naszym Układzie Słonecznym – mówi Pętkowski.

– Jeśli fosforowodór nie jest wytwarzany przez organizmy żywe, to musi być wytwarzany przez bardzo nietypową geologię planety lub bardzo nietypową chemię atmosfery – puentuje polski naukowiec.

Rosjanie i Amerykanie sondują Wenus

Jako pierwsi w historii na Wenus udali się Rosjanie. Radziecka sonda kosmiczna – Venera 7 – wylądowała na tej planecie w 1970 roku. Dotychczas na Wenus wylądowało już 40 statków kosmicznych i to na pewno nie koniec. W zeszłym roku przygotowania do wysłania kolejnej sondy na Wenus ogłosili Rosjanie. Zakusy na zorganizowanie wyprawy mają także prywatni inwestorzy. W sierpniu br. wysłanie sondy kosmicznej w stronę Wenus zapowiedział Peter Beck, założyciel amerykańskiej firmy Rocket Lab. Czy najnowsze odkrycie naukowców przyspieszy te plany?

***

Dr Janusz Pętkowski (38 l.) to astrobiolog, który od 5 lat pracuje jako badacz w Departamencie Nauk o Ziemi, Atmosferze i Planetach w Massachusetts Institute of Technology (MIT). Jego współpraca z prof. Sarą Seager rozpoczęła się jednak znacznie wcześniej, bo w 2013 roku, gdy Pętkowski przyjechał na MIT jako świeżo upieczony doktor biofizyki w ramach krótkiej wizyty naukowej. Wcześniej Pętkowski przez 3 lata pracował na Politechnice w Zurychu, gdzie realizował staż podoktorski. Polski naukowiec obronił doktorat z biofizyki na Uniwersytecie Virginia w USA. Jest absolwentem biotechnologii i biologii molekularnej na Wydziale Biologii UW. Dr Janusz Pętkowski jest jednym z członków założycieli Polskiego Towarzystwa Astrobiologicznego. Pochodzi z Warszawy.

Profesor Sara Seager jest kanadyjsko-amerykańską profesor planetologii i fizyki, zwanej „Indianą Jones astronomii” na MIT. Jest członkinią kanadyjskiego Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego oraz Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych. 

Dwudziestoosobowy zespół naukowców pod kierunkiem prof. Jane Greaves z Uniwersytetu w Cardiff realizował badania przez ponad dwa lata (VI 2017-X 2019). Przedsięwzięcie zostało sfinansowane zarówno z pieniędzy publicznych, jak i prywatnych w ramach grantów od organizacji w USA i UK oraz grantu z programu Horyzont 2020. Ślady życia wykryto dzięki dwóm potężnym teleskopom udostępnionym przez firmy James Clerk Maxwell Telescope i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.

Wenus jest jedną z najbardziej tajemniczych planet naszego Układu Słonecznego. Temperatura na powierzchni Wenus jest niezwykle wysoka i wynosi ponad 465 stopni Celsjusza. Planeta jest pozbawiona wody. Ciśnienie na powierzchni Wenus jest ponad 90 razy większe niż na Ziemi. Atmosfera planety jest złożona prawie wyłącznie z dwutlenku węgla – 96.5% (3,5% to azot).

Wenus jest całkowicie pokryta chmurami. Chmury na Wenus nie są jednak złożone z kropelek ciekłej wody, tak jak na Ziemi, lecz z kropel ciekłego stężonego kwasu siarkowego z bardzo niewielkimi śladami wody. Pokrywa chmur znajduje się na wysokości około 48-60 km, czyli znacznie wyżej niż chmury w atmosferze ziemskiej. Temperatura w dolnych warstwach chmur sięga około 90 stopni Celsjusza, do 0 stopni w górnych warstwach chmur (zakres temperatur przyjazny dla życia). Ciśnienie atmosferyczne na wysokości pokrywy chmur na Wenus jest mniej więcej takie samo, jak na powierzchni Ziemi.