_ Elementele de bază ale vieții sunt surprinzător de stabil în condiții asemănătoare lui Venus: Studiu

Dacă există viață în sistemul solar dincolo de Pământ, s-ar putea găsi în norii lui Venus. Spre deosebire de suprafața extrem de neospitalieră a planetei, stratul de nor al lui Venus, care se întinde de la 30 la 40 de mile deasupra suprafeței, găzduiește temperaturi mai blânde care ar putea susține unele forme extreme de viață.

Dacă este acolo, oamenii de știință. am presupus că orice locuitor al norului venusian ar arăta foarte diferit de formele de viață de pe Pământ. Acest lucru se datorează faptului că norii înșiși sunt formați din picături extrem de toxice de acid sulfuric - o substanță chimică intens corozivă despre care se știe că dizolvă metalele și distruge majoritatea moleculelor biologice de pe Pământ.

Dar un nou studiu realizat de cercetătorii MIT ar putea contesta acest lucru. presupunere. Publicat astăzi în revista Astrobiology, studiul raportează că, de fapt, unele componente cheie ale vieții pot persista în soluții de acid sulfuric concentrat.

Autorii studiului au descoperit că 19 aminoacizi care sunt esențiali pentru viața de pe Pământ este stabilă până la patru săptămâni atunci când este plasată în fiole de acid sulfuric la concentrații similare cu cele din norii lui Venus. În special, ei au descoperit că „coloana vertebrală” moleculară a tuturor celor 19 aminoacizi a rămas intactă în soluțiile de acid sulfuric cu concentrații cuprinse între 81% și 98%.

„Ceea ce este absolut surprinzător este că acidul sulfuric concentrat este nu este un solvent care este universal ostil chimiei organice”, spune coautorul studiului Janusz Petkowski, un afiliat de cercetare la Departamentul de Științe Pământului, Atmosferice și Planetare (EAPS) al MIT.

„Descoperim acea clădire. blocurile de viață de pe Pământ sunt stabile în acid sulfuric, iar acest lucru este foarte intrigant pentru ideea posibilității de viață pe Venus”, adaugă autorul studiului Sara Seager, profesor de științe planetare la MIT 1941 în EAPS și profesor în departamente. de Fizică și de Aeronautică și Astronautică. "Nu înseamnă că viața acolo va fi la fel ca aici. De fapt, știm că nu poate fi. Dar această lucrare avansează ideea că norii lui Venus ar putea susține substanțe chimice complexe necesare vieții."

Co-autorii studiului includ primul autor Maxwell Seager, un student la Departamentul de Chimie de la Institutul Politehnic Worcester și fiul lui Seager, și William Bains, un afiliat de cercetare la MIT și un om de știință la Universitatea Cardiff.

În căutarea unui răspuns, oamenii de știință plănuiesc mai multe misiuni la Venus, inclusiv prima finanțată în mare parte privat. misiune pe planetă, susținută de compania de lansare Rocket Lab din California. Misiunea respectivă, în care Seager este investigatorul principal în știință, își propune să trimită o navă spațială prin norii planetei pentru a le analiza chimia pentru semne de molecule organice.

Înainte de lansarea misiunii din ianuarie 2025, Seager și colegii ei. au testat diverse molecule în acid sulfuric concentrat pentru a vedea ce fragmente de viață de pe Pământ ar putea fi stabile și în norii lui Venus, despre care se estimează că sunt ordine de mărime mai acide decât cele mai acide locuri de pe Pământ.

De fapt, echipa a arătat anterior că moleculele organice complexe, cum ar fi unii acizi grași și acizi nucleici, rămân surprinzător de stabile în acidul sulfuric. Oamenii de știință au grijă să sublinieze, așa cum fac în lucrarea lor actuală, că „chimia organică complexă nu este, desigur, viață, dar nu există viață fără ea.”

Cu alte cuvinte, dacă anumite molecule pot persistă în acid sulfuric, atunci poate că norii foarte acizi ai lui Venus sunt locuitori, dacă nu neapărat locuiți.

În noul lor studiu, echipa și-a concentrat atenția asupra aminoacizilor - molecule care se combină pentru a produce proteine ​​esențiale, fiecare cu funcția sa specifică. Fiecare ființă vie de pe Pământ are nevoie de aminoacizi pentru a produce proteine ​​care, la rândul lor, îndeplinesc funcții de susținere a vieții, de la descompunerea alimentelor la generarea de energie, construirea mușchilor și repararea țesuturilor.

„Dacă luați în considerare cele patru majore. componente ale vieții ca baze de acid nucleic, aminoacizi, acizi grași și carbohidrați, am demonstrat că unii acizi grași pot forma micele și vezicule în acidul sulfuric, iar bazele acidului nucleic sunt stabile în acidul sulfuric. să fie foarte reactiv în acidul sulfuric”, explică Maxwell

Seager. „Asta ne-a lăsat doar cu aminoacizi ca ultimul bloc de construcție major pentru studiu."

Oamenii de știință și-au început studiile despre acidul sulfuric în timpul pandemiei, realizând experimentele într-un laborator de acasă. De atunci, Seager și fiul ei au continuat să lucreze la chimia acidului sulfuric concentrat. 2023, au comandat probe de pulbere din 20 de aminoacizi „biogeni”—acei aminoacizi care sunt esențiali pentru întreaga viață de pe Pământ. Au dizolvat fiecare tip de aminoacid în flacoane de acid sulfuric amestecat cu apă, la concentrații de 81% și 98% , care reprezintă intervalul care există în norii lui Venus.

Echipa a lăsat apoi fiolele să incubeze timp de o zi înainte de a le transporta la Departamentul de Instrumentare Chimie (DCIF) al MIT, un laborator comun, 24/7. care oferă o serie de instrumente automate și manuale pe care oamenii de știință de la MIT să le folosească. La rândul lor, Seager și echipa ei au folosit spectrometrul de rezonanță magnetică nucleară (RMN) al laboratorului pentru a analiza structura aminoacizilor din acidul sulfuric.

După ce au analizat fiecare flacon de mai multe ori pe parcursul a patru săptămâni, oamenii de știință au descoperit, spre surprinderea lor, că structura moleculară de bază sau „coloana vertebrală” a 19 din cei 20 de aminoacizi a rămas stabilă și neschimbată, chiar și în condiții foarte acide.

„Doar să arăți că această coloană vertebrală este stabilă în acid sulfuric nu înseamnă că există viață pe Venus”, notează Maxwell Seager. „Dar dacă am fi demonstrat că această coloană vertebrală a fost compromisă, atunci nu ar exista nicio șansă de viață așa cum o cunoaștem.”

„Acum, odată cu descoperirea că mulți aminoacizi și acizi nucleici sunt stabili în 98. % acid sulfuric, posibilitatea ca viața să supraviețuiască în acid sulfuric s-ar putea să nu fie atât de exagerată sau fantastică”, spune Sanjay Limaye, un om de știință planetar la Universitatea din Wisconsin care a studiat Venus de mai bine de 45 de ani și care nu a fost implicat. cu acest studiu. „Bineînțeles, ne așteaptă multe obstacole, dar viața care a evoluat în apă și s-a adaptat la acidul sulfuric s-ar putea să nu fie ușor de respins.”

Echipa recunoaște că chimia norului lui Venus este probabil mai dezordonată decât „testul” studiului. condiţiile tubului". De exemplu, oamenii de știință au măsurat diverse urme de gaze, pe lângă acidul sulfuric, în norii planetei. Ca atare, echipa plănuiește să încorporeze anumite urme de gaze în experimente viitoare.

„Există doar câteva grupuri în lume acum care lucrează la chimia acidului sulfuric și toți vor fi de acord că nimeni nu are intuiție”, adaugă Sara Seager. „Cred că suntem mai fericiți decât orice că acest ultim rezultat adaugă încă un „da” pentru posibilitatea vieții pe Venus.”

Această poveste este republicată prin amabilitatea MIT News (web.mit.edu). /newsoffice/), un site popular care acoperă știri despre cercetarea, inovarea și predarea MIT.

(Fluierul)