Абсолютно иные создания: астробиологи нашли альтернативу воде для возникновения жизни
Недавнее открытие ученых из Массачусетского технологического института (США) доказывает, что жизнь может существовать в условиях, ранее считавшихся абсолютно непригодными. Астробиологи выяснили, что на безводных планетах даже с экстремальными температурами могут существовать «ионные жидкости». Так называются соединения, способные заменить воду в качестве основы для поддержания жизни.
Не только вода
На протяжении десятилетий вода считалась ключевым элементом для возникновения и существования жизни. Все известные организмы на Земле зависят от этой жидкости: она служит универсальным растворителем, в котором происходят химические реакции, необходимые для метаболизма. Однако новое исследование предлагает революционную идею: жидкость, способная поддерживать жизнь, не обязательно должна быть водой.
Ионные жидкости, обнаруженные в ходе экспериментов, представляют собой солевые растворы, которые остаются жидкими даже в экстремальных условиях. Они могут существовать при температурах до 180 °C и в условиях низкого давления, где вода просто испаряется. Это открытие ставит под сомнение традиционные представления о «зоне обитаемости» — области вокруг звезды, где температура позволяет воде находиться в жидком состоянии. Теперь в эту зону могут быть включены планеты и луны с экстремальными температурами и агрессивной атмосферой.
Уникальные жидкости
Ионные жидкости — это соли в жидком состоянии, которые имеют уникальные физико-химические свойства. В отличие от воды, они не испаряются даже при высоких температурах или низком давлении. Эти жидкости образуются, когда серная кислота, являющаяся побочным продуктом вулканической активности, взаимодействует с органическими соединениями, содержащими азот, такими как глицин. Такие соединения широко распространены в космосе и могут присутствовать на астероидах, кометах и скалистых планетах.
Ионные жидкости обладают высокой устойчивостью к экстремальным условиям. Но главное, они могут растворять органические молекулы, необходимые для жизни, и обеспечивать условия для химических реакций.
Ученые сравнивают их с «солеными лужами», которые не высыхают даже под палящим солнцем. Эти свойства делают ионные жидкости идеальной средой для зарождения и поддержания жизни в условиях, где вода не может существовать.
Лабораторное исследование
Команда исследователей под руководством Рачаны Агравал и Сары Сигер разработала серию лабораторных экспериментов, чтобы изучить процесс образования ионных жидкостей. Они смешивали серную кислоту с азотсодержащими органическими соединениями, моделируя условия, характерные для скалистых планет, таких как Венера или Марс. Эксперименты включали изучение поведения этих смесей при различных температурах и давлениях.
Результаты показали, что ионные жидкости образуются даже при испарении значительной части серной кислоты. При этом они остаются стабильными на базальтовых породах, типичных для поверхности Венеры и Марса. Также выяснилось, что ионные жидкости сохраняют свои свойства в условиях, где вода «не выживает».
Особое внимание было уделено облакам Венеры, где серная кислота может взаимодействовать с органическими соединениями. Ученые обнаружили, что при испарении серной кислоты остается устойчивый жидкий слой — это и есть ионная жидкость. «Мы были удивлены, что ионная жидкость образуется в столь разных экстремальных условиях», — отметила Сара Сигер, один из авторов исследования.
Новая эра в поиске внеземной жизни
Открытие ионных жидкостей меняет подход к поиску внеземной жизни. Теперь ученые могут рассматривать планеты, ранее исключенные из списка потенциально обитаемых миров, в качестве кандидатов для дальнейшего изучения. К таким объектам относятся горячие экзопланеты с высокими температурами, вулканически активные луны, например, Ио — спутник Юпитера, а так же планеты с разреженными атмосферами, такие как Марс.
