BELLEVUE, Wash. - Fosfín, strašne zapáchajúci plyn, ktorý je jedovatý pre život na Zemi, by mohol signalizovať existenciu mimozemských foriem života inde vo vesmíre. Prečo taký E.T. by produkoval plyn je stále špekulatívny, ale mohli by ho používať ako formu celulárnej komunikácie.
Pri hľadaní života vo vesmíre „to nie je jasná voľba“, uviedla Clara Sousa-Silva, postdoktorandka na molekulárnej astrofyzike v MIT, počas rozhovoru, ktorý sa predstavil včera (24. júna) na konferencii o astrobiológii vedy. Pre jednu z nich, tu na Zemi je fosfín „mimoriadne horľavá, neuveriteľne toxická, neuveriteľne nepríjemne zapáchajúca molekula“.
Je tak reaktívna a vyžaduje si toľko energie, aby ju život na našej planéte nezvýhodňoval a nikde ju nenájdu. Napriek tomu sa všade v našej planéte vyskytuje v malom množstve.
Stopy tohto plynu sa nachádzajú v odpadových vodách, močiaroch, črevných traktoch rýb a ľudských detí, na ryžových poliach a vo výkaloch tučniakov. Ale všetky tieto miesta majú niečo spoločné: nemajú kyslík.
Fosfín reaguje, keď je vystavený kyslíku, a narúša schopnosť buniek používať kyslík na výrobu energie. „Je to iba vzťah fosfínu s metabolizmom kyslíka, ktorý ho robí tak toxickým,“ uviedla Sousa-Silva. (Toľko, že sa počas prvej svetovej vojny používala ako chemická zbraň). V prostredí bez kyslíka „fosfín nie je taký zlý“.
Iný život na vzdialených planétach bez kyslíka „by mohol šťastne produkovať fosfín,“ uviedla. Tu na Zemi mikroorganizmy v prostredí bez kyslíka produkujú fosfín, hoci nie je známe, ako a prečo na to míňajú toľko energie, povedal Sousa-Silva pre Live Science.
Spekuluje, že život môže používať fosfín na obranu, na zachytávanie kovov pre biochemické procesy alebo na komunikáciu s inými bunkami. Navyše, väčšie formy života (napríklad ľudia) produkujú a uvoľňujú malé kúsky fosfínu do atmosféry prostredníctvom insekticídov a aktivít, ako je produkcia metamfetamínu.
Takže Sousa-Silva a jej tím chceli vidieť, aké by bolo pravdepodobné detekovať fosfín na rôznych exoplanetách. Simulovali produkciu, prežitie a deštrukciu fosfínu na rôznych exoplanetách - a zistili, že za určitých podmienok mohli skutočne zistiť prítomnosť fosfínu meraním jeho interakcie so svetlom.
Ich údaje naznačujú, že tento plyn je možné zistiť, ak sa globálne produkuje v koncentráciách porovnateľných s tými, ktoré sa nachádzajú v atmosfére ekosystémov chudobných na kyslík na Zemi, napríklad v čistiarňach odpadových vôd.
A čo viac, zistili, že fosfín nevyvoláva „falošne pozitívne“. Neživé javy (ako napríklad blesky) alebo geologické štruktúry (napríklad sopky) môžu niekedy uvoľňovať plyny, napríklad metán alebo molekuly, ktoré živé organizmy produkujú, a oklamať astrofyzikov.
„Zdá sa, že akékoľvek zistiteľné množstvo fosfínu na skalnatom miernom exoplanete sa dá produkovať iba životom,“ uviedla. Ich simulácie ukázali, že blesky a sopky môžu okrem iných javov produkovať veľmi malé množstvá fosfínu, ktoré sú zanedbateľné a nedetegovateľné.
Predstavte si mokrý tropický raj bez kyslíka od pólu k pólu, povedala. „Táto planéta by potenciálne mohla produkovať obrovské množstvo fosfínu.“ Mimozemské formy života na tejto planéte by pravdepodobne považovali náš svet bohatý na kyslík za veľmi lákavý, dodala. „Život môže milovať kyslík alebo fosfín, ale nikdy nemôže milovať oboje.“
Skutočná pravdepodobnosť, že planéta bude produkovať toľko fosfínu, ktorý sa dá zistiť, je však stále dosť nízka. Je to preto, že fosfín vyžaduje veľa energie na výrobu a fosfor (jeden z prvkov, z ktorých je vyrobený) sa pravdepodobne nenachádza vo veľkých množstvách na žiadnej planéte. Ale „len preto, že molekula je v malom množstve, a preto má malý vplyv na, neznamená to, že by ste sa o ňu nemali usilovať.“
Jihua Hao, postdoktorandský kandidát na univerzite Claude Bernand Lyon vo Francúzsku, ktorý nebol súčasťou štúdie, ale ktorý sa zúčastnil diskusie, súhlasil. „Neviem, koľko dosiahne prah, ktorý sa má zistiť,“ povedal Hao pre Live Science. Ale „je to veľmi sľubný podpis.“
Elisha Moore, odborná asistentka na Rowan University, ktorá nebola súčasťou štúdie, ale ktorá sa zúčastnila prednášky, si myslí, že by sme mali hľadať kombináciu viacerých biologických podpisov. "Znie to naozaj zaujímavo ... zvlášť ak by ste to dokázali odhaliť a napojiť na ďalšie potenciálne plyny z biosignatúry," uviedol Moore.
Sousa-Silva povedal, že tento potenciálny cieľ je iba jednou z vyše 16 000 potenciálnych molekúl, ktoré by mohli slúžiť ako signály života. „Viem, že by sme nemali hrať obľúbené plyny z biosignatúry, ale keby sme to urobili, dúfam, že vás presvedčím, že ste tímovým fosfínom.“ “
Zistenia budú uverejnené v nadchádzajúcom čísle časopisu Astrobiology.
