BELLEVUE, Wash. - Fosfin, hrozně páchnoucí plyn, který je toxický pro život na Zemi, by mohl signalizovat existenci mimozemských forem života kdekoli ve vesmíru. Proč takový E.T. by produkoval plyn je stále spekulativní, ale mohli by jej používat jako formu buněčné komunikace.
Při hledání života ve vesmíru „to není nikdo jasný výběr“, řekla Clara Sousa-Silva, postdoktorandka na molekulární astrofyzice v MIT, během přednášky, která byla představena včera (24. června) na konferenci o astrobiologii vědy. Za prvé, tady na Zemi je fosfin „extrémně hořlavá, neuvěřitelně toxická, nepříjemně zapáchající molekula“.
Je tak reaktivní a vyžaduje tolik energie, než aby ji život na naší planetě upřednostňoval a nikde ji nenajdeme, řekla. Přesto se všude v naší planetě vyskytuje v malém množství.
Stopy tohoto plynu se nacházejí v odpadních vodách, bažinách, střevních traktech ryb a lidských dětí, v rýžových polích a ve stolici tučňáků. Ale všechna tato místa mají něco společného: nemají kyslík.
Fosfin reaguje, když je vystaven kyslíku, a narušuje schopnost buněk používat kyslík k výrobě energie. „Je to jen vztah fosfinu s metabolismem kyslíku, který je tak toxický,“ řekla Sousa-Silva. (Tolik tak, že byla používána jako chemická zbraň během první světové války). V prostředí bez kyslíku „fosfin není tak zlý“.
Jiný život na vzdálených planetách bez kyslíku „mohl šťastně produkovat fosfin,“ řekla. Zde na Zemi mikroorganismy v prostředí bez kyslíku produkují fosfin, ačkoli není známo, jak a proč na to utrácejí tolik energie, Sousa-Silva řekl Live Science.
Spekuluje, že život může používat fosfin k obraně, k zachycení kovů pro biochemické procesy nebo ke komunikaci s jinými buňkami. A co víc, větší formy života (jako jsou lidé) produkují a uvolňují malé kousky fosfinu do atmosféry prostřednictvím insekticidů a aktivit, jako je produkce metamfetaminu.
Sousa-Silva a její tým tedy chtěli vidět, jak hodnověrné by bylo detekovat fosfin na různých exoplanetách. Simulovali produkci, přežití a destrukci fosfinu na různých exoplanetách - a zjistili, že za určitých podmínek mohou skutečně detekovat přítomnost fosfinu měřením jeho interakce se světlem.
Jejich data naznačovala, že tento plyn lze detekovat, pokud je produkován globálně v koncentracích srovnatelných s koncentracemi nalezenými v atmosféře ekosystémů chudých na kyslík na Zemi, jako jsou čistírny odpadních vod.
Navíc zjistili, že fosfin nedává žádné „falešně pozitivní“. Neživé jevy (jako je blesk) nebo geologické struktury (jako jsou sopky) mohou někdy uvolňovat plyny, jako je metan nebo molekuly, které živé organismy produkují, a oklamat astrofyziky.
"Zdá se, že jakékoli detekovatelné množství fosfinu na skalnatém mírném exoplanetu mohlo být produkováno pouze životem," řekla. Jejich simulace ukázaly blesky a sopky, mimo jiné jevy, mohou produkovat velmi malá množství fosfinu, která jsou zanedbatelná a nedetekovatelná.
Představte si mokrý, bez kyslíku „tropický ráj od pólu k pólu“, řekla. "Tato planeta by mohla potenciálně produkovat obrovské množství fosfinu." Mimozemské formy života na této planetě by náš svět bohatý na kyslík pravděpodobně považovaly za velmi nepříjemný, dodala. "Život může milovat kyslík nebo fosfin, ale nikdy nemůže milovat oba."
Skutečná pravděpodobnost, že planeta bude produkovat tolik fosfinu, který bude detekovatelný, je však stále velmi nízká. Je to proto, že fosfin vyžaduje hodně energie a fosfor (jeden z prvků, z nichž je vyroben) se pravděpodobně nenachází ve velkém množství na žádné planetě, dodala. Ale „jen proto, že molekula je v malém množství, a tak má malé dopady na, neznamená to, že byste se o ni neměli snažit.“
Jihua Hao, postdoktorandský kandidát na univerzitě Claude Bernand Lyon ve Francii, který nebyl součástí studie, ale zúčastnil se přednášky, souhlasil. „Nevím, kolik toho dosáhne prahu, který má být detekován,“ řekl Hao Live Science. Ale „je to velmi slibný podpis.“
Elisha Moore, odborná asistentka na Rowanské univerzitě, která také nebyla součástí studie, ale zúčastnila se přednášky, si myslí, že bychom měli hledat více biologických podpisů v kombinaci. "Zní to opravdu zajímavě ... zvláště pokud jste to dokázali detekovat a spojili s dalšími potenciálními biosignaturními plyny," řekl Moore.
Ve skutečnosti je tento potenciální cíl jen jednou z více než 16 000 potenciálních molekul, které by mohly sloužit jako signály života, řekl Sousa-Silva. "Vím, že bychom neměli hrát oblíbené s biosignature plyny, ale pokud ano, doufám, že tě přesvědčím, že jsi 'týmový fosfin." "
Výsledky budou zveřejněny v nadcházejícím čísle časopisu Astrobiologie.
