Znanost

Fosfin: molekula koja (na Veneri?) život znači

Venera snimljena sondom Mariner 10 📷 NASA
Igor Berecki utorak, 7. studenog 2023. u 07:00

Znanstvenici koji na Veneri tragaju za fosfinom, kemijskim spojem kojega na Zemlji proizvode mikroorganizmi, možda su blizu pronalaska života na nama najbližem planetu

Nerijetko, dok čitamo i gledamo sve brojnije tekstove i filmove o pokušajima pronalaženja života na drugim planetima unutar ili izvan našeg Sunčevog sustava, zapitamo se što uopće možemo smatrati „životom“ i kako bi taj život izgledao ako bismo isključili malo vjerojatnu opciju postojanja malih zelenih ljudi.

Biopotpisnici života

Dok „tragaju za životom“ na drugim planetima, suvremeni astroznanstvenici su zapravo u potrazi za molekulama koje bi mogle biti metabolički produkti živih organizama koji se tamo nalaze. Takve molekule koje živi organizmi ostavljaju kao trag svojega (sadašnjeg ili nekadašnjeg) postojanja nazivamo biološkim potpisom (biosignature), jer predstavljaju vrlo vjerojatan dokaz o postojanju života koji ih je stvorio.

Znanstveni portal IFL Science je nedavno izvijestio kako su znanstvenici u atmosferi Venere otkrili značajne količine fosfina, jedne od biosignaturnih molekula, što bi moglo ukazivati na postojanje mogućnost da je taj planet domaćin nekom od oblika izvanzemaljskog života. Voditeljica znanstvenog tima, profesorica Jane Greaves, predstavila je to otkriće na američkom Nacionalnom astronomskom kongresu 2023.

Naslovni slajd prezentacije prof. Greaves na američkom Nacionalnom astronomskom kongresu 📷 J. Greaves
Naslovni slajd prezentacije prof. Greaves na američkom Nacionalnom astronomskom kongresu J. Greaves

Treba istaknuti kako ovo nije prvi put da je fosfin otkriven na Veneri. Ovaj je biološki potpis prvi puta otkrila skupina astronoma 2020. godine i to otkriće je izazvalo posve razumljiv val interesa u cijeloj znanstvenoj zajednici. Za ovo početno znanstveničko uzbuđenje postojala su dva temeljna razloga: kao prvo, nitko od istraživača nije uopće očekivao da će na Veneri pronaći ikakav biološki potpis, a kao drugo – na pitanje „zašto je fosfin tamo?“ nije bilo jednostavnog objašnjenja.

Kriju li oblaci život?

Nakon tog prvotnog iznenađenja i oduševljenja, izvorni istraživački tim je nastavio detaljnije proučavati svoje neočekivano otkriće: počeli su koristiti specijalno dizajnirane instrumente optimizirane za preciznu detekciju fosfina, što je vrlo brzo rezultiralo potvrdom da početno otkriće nije bilo slučajno. Zapravo, istraživački tim je od tada detektirao fosfin u pet različitih navrata, i to u dijelovima Venere u kojima ga uopće nisu očekivali pronaći.

Naime, kada je prvi put otkriven, fosfin je lociran nad Venerinim oblacima. A novija istraživanja su otkrila da je biopotpis prisutan ne samo u gornjim dijelovima tih oblaka, već i u njihovim donjim, dubljim dijelovima. Ovo je posebno interesantno jer za sada još nije sa sigurnošću odgovoreno na pitanje stvaraju li fosfin živi organizmi. Ali ako je prisutan u nižim oblacima, onda bi ga mogli uzrokovati živi organizmi smješteni unutar oblaka ili na površini planeta.

Oblačna panorama Venere doživljena maštom ilustratora i AI-softvera
Oblačna panorama Venere doživljena maštom ilustratora i AI-softvera

Kada su 2020. godine objelodanili pronalazak fosfina, istraživači su opisali kako je ta prva detekcija bila rezultat dva neovisna promatranja i mjerenja. Međutim, kada su tijekom iduće studije u kojoj su bili uključeni i neki od članova izvornog istraživačkog tima pokušali reproducirati to otkriće, nisu uspjeli ponovo pronaći tu molekulu, vjerojatno zato što su ju tražili „previsoko“: na gornjoj površini Venerinih oblaka i još iznad njih, u najvišim slojevima atmosfere. Tada su u zaključku naveli kako izostanak detekcije fosfina u gornjim, slojevima Venerine atmosfere iznad oblaka ipak ne isključuje mogućnost postojanja fosfina u njenim dubljim slojevima.

Opcija koju ne treba zanemariti

I zaista, novi podaci, prikupljeni tijekom 2023. godine pomoću teleskopa James Clark Maxwell (JCMT) na Havajima, nedvojbeno su pružili dokaze prisutnosti fosfina visoko u Venerinoj atmosferi, ali i niže, unutar njenih oblaka. To sugerira timu da fosfin dolazi ili iz oblaka ili ispod njih. „Pronalaženje fosfina na tom mjestu ukazuje na to da njegov izvor doista postoji u oblacima ili ispod njih“, rekla je profesorica Greaves.

Ta je činjenica zanimljiva jer su oblaci po biološkom potencijalu vrlo interesantan dio ekosustava planeta, pošto bi se u njima možda mogla nalaziti neka vrsta živih organizama. Kažemo „možda“, jer prisutnost fosfina ne znači automatski da su ga stvorili živi organizmi: poznato je da može nastati i kao posljedica drugih, neorganskih kemijskih reakcija. No, budući da fosfin ipak jest jedna od mogućih posljedica postojanje života, smatramo ga biopotpisom sve dok sa sigurnošću ne dokažemo suprotno. Stoga, premda je izravan dokaz o postojanju života na Veneri još uvijek jako daleko, ovo istraživanje potvrđuje mogućnost da je postojanje života ipak jedna od opcija koju ne treba zanemariti.

Organsko ili anorgansko porijeklo?

Naravno, mogućnost postojanja nekog oblika izvanzemaljskog života je uzbudljiva – kako znanstvenicima, tako i širokoj populaciji koja je na amaterskoj osnovi zainteresirana za istraživanja svemira – pa su 2020. godine prvi rezultati istraživanja uzrokovali čitavu lavinu znanstvenopopularnih naslova tipa „Na Veneri je pronađen život“, premda i dalje nema izravnih dokaza da je to istina. S druge strane, neki od podataka ipak potkrepljuju mogućnost takvog scenarija.

Na primjer, tijekom različitih, vremenski odvojenih ispitivanja Venerine atmosfere količina fosfina nije pokazivala značajnija odstupanja. Ako bi fosfin na Veneri stvarali povremeni prirodni fenomeni (erupcije vulkana i slično), njegova bi razina u atmosferi tijekom vremena pokazivala znatne varijacije, koje su u tim slučajevima desetorostruke ili još i veće. Za usporedbu, sumporni dioksid, koji je povezan s vulkanizmom na Veneri, može jako varirati – više od dvadeset puta iz godine u godinu ili čak i na kraće vremenske rokove. Međutim, u pet različitih promatranja istraživački tim je opazio kako razina fosfina u atmosferi Venere uglavnom ostaje dosljedna, tek uz minimalne varijacije.

Voditeljica tima profesorica Jane Greaves ističe da u statističkom smislu takve male promjene ne ukazuju na varijabilnost razine fosfina, što pak znači da konzistentnost razine fosfina kao biopotpisa čini prisutnost života mnogo vjerojatnijom. „Fosfin na Veneri varira najviše do otprilike dvostrukih vrijednosti, što praktički i nije statistički značajan pomak, pa smatramo da je to važno u kontekstu tumačenja, jer konstantna razina neke biomolekule može ukazivati na to da postoji konstantan izvor koji ju proizvodi – a to bi mogao biti i neki oblik života” rekla je Greaves u razgovoru za IFLScience.

Najavna ilustracija misije na Veneru tijekom koje će se tragati za biopotpisom fosfina 📷 MIT
Najavna ilustracija misije na Veneru tijekom koje će se tragati za biopotpisom fosfina MIT

Misije u potrazi za fosfinom

I dok se zadnjih godina većina medijske i znanstvene pozornosti usmjerava prema nastojanjima koja se ulažu u istraživanje Marsa, zaljubljenici u tajne svemira bi možda više trebali gledati u smjeru zvijezde Danice, planeta Venere. Profesorica Greaves i njezin tim će u svakom slučaju nastaviti istraživati ulogu i značaj molekule fosfina kao biopotpisa i stoga nestrpljivo očekuju nadolazeće misije do Venere. Naime, NASA u skoroj budućnosti planira više misija na Veneru (jedna je nedavno privremeno odgođena iz tehničkih razloga), a i Europska svemirska agencija trenutno priprema misiju kojoj je svrha proučavanje Venerine atmosfere.

Ipak, Greaves i suradnici najviše očekuju od misije Breakthrough Initiatives koju predvodi dr. Sara Seager s katedre Planetarnih znanosti na MIT-u (Massachusetts Institute of Technology), u sklopu koje se zadnjih desetak godina pokušava istražiti postoji li izvanzemaljski život na Veneri. Ova misija namjerava poslati istraživačku sondu s izravnim ciljem analize fosfina u oblacima na Veneri i proučavanja uvjeta za postojanje života. 

Uzimajući u obzir da će sve veći broj znanstvenih timova nastaviti proučavati fosfin i da nekoliko svemirskih agencija planira misije na Veneru, možda smo zaista sve bliže potvrđivanju postojanja života na drugom planetu u našem Sunčevom sustavu.