Фильтрация солнечного света через облака Венеры может поддерживать фотосинтез

Возможность существования жизни на Венере продолжает оставаться актуальной. В статье, опубликованной в научном журнале Astrobiology, исследователи сосредоточили внимание на возможном существовании земной фототрофии — процесса, посредством которого энергия Солнца улавливается и преобразуется в химическую энергию — в облаках Венеры.

«Наше исследование обеспечивает ощутимую поддержку возможности фототрофии и / или хемотрофии микроорганизмов в облаках Венеры», — сказал профессор Ракеш Могул, исследователь кафедры химии и биохимии Политехнического университета штата Калифорния в Помоне.

«Уровни кислотности и активности воды потенциально находятся в пределах допустимого диапазона для роста микробов, в то время как постоянное освещение с ограниченным ультрафиолетовым излучением предполагает, что облака Венеры могут быть благоприятными для жизни».

«Мы считаем, что облака Венеры станут отличной целью для миссий по обнаружению жизни, подобных тем, которые в настоящее время запланированы для Марса и Европы».

По словам команды ученых, фотосинтез может происходить круглосуточно в облаках Венеры, при этом средние и нижние облака получают солнечную энергию, аналогичную поверхности Земли.

Как и на Земле, гипотетические фототрофы в облаках Венеры будут иметь доступ к солнечной энергии в течение дня.

Профессор Могул и его коллеги обнаружили, что фотосинтез может продолжаться также всю ночь из-за тепловой или инфракрасной энергии, исходящей от поверхности и атмосферы.

В этой среде обитания световая энергия будет доступна как сверху, так и снизу облаков, что может предоставить фотосинтезирующим микроорганизмам широкие возможности для диверсификации в слоях облаков.

Как солнечное, так и тепловое излучение в облаках Венеры обладают световыми волнами, которые могут поглощаться фотосинтетическими пигментами, обнаруженными на Земле.

Исследователи обнаружили, что после фильтрации через атмосферу Венеры рассеяние и поглощение очищает солнечный свет от большей части вредного для жизни ультрафиолетового излучения (УФ), обеспечивая такие преимущества, как озоновый слой Земли.

Используя модель переноса излучения, они показали, что современные средние и нижние слои облаков над Венерой получают значительно меньше ультрафиолетового излучения, на 80-90% меньше потока в УФ-А по сравнению с поверхностью Земли и существенно меньше излучения в УФ-В и УФ-С, которые представляют собой наиболее вредные компоненты УФ.

Чтобы измерить ночной фотосинтетический потенциал через тепловую энергию Венеры, ученые сравнили потоки фотонов, исходящие от горячей атмосферы и поверхности Венеры, с потоками фотонов, измеренными в условиях фототрофной среды обитания на Земле при слабом освещении на глубине 120 метров.

Эти сравнения показали, что потоки фотонов из атмосферы и поверхности Венеры превышают потоки, измеренные в этих фототрофных условиях на Земле.

В то время как недавнее исследование пришло к выводу, что облака Венеры были слишком сухими, чтобы поддерживать земную жизнь, профессор Могул и соавторы обнаружили, что химические условия облаков Венеры могут частично состоять из нейтрализованных форм серной кислоты, таких как бисульфат аммония.

Эти химические условия будут демонстрировать значительно более высокую активность воды по сравнению с предыдущими расчетами и гораздо более низкую кислотность по сравнению с текущими моделями Венеры.

Исследование было опубликовано в журнале Astrobiology.