Życie we Wszechświecie? To pytanie już od dawna nie przynależy do sfery science fiction. Ale życia nie trzeba szukać w odległych galaktykach czy na powierzchniach pozasłonecznych planet. Warunki do jego rozwoju ma wiele miejsc w naszym bezpośrednim sąsiedztwie, w światach krążących wokół naszej rodzimej gwiazdy. W tym cyklu będziemy odwiedzać kolejne zakątki Układu Słonecznego z pytaniem: czy jest tam… coś?
Percival Lowell urodził się za późno. Amerykański biznesmen, który zrobił fortunę na bawełnie, byłby znakomitym przykładem człowieka Renesansu. Chciał zrozumieć świat. Cały świat. To pragnienie najpierw zapędziło go na Daleki Wschód, gdzie przez dekadę poznawał tajemnicze jeszcze dla Zachodu kultury, a następnie kazało mu spędzić resztę życia przed teleskopem zbudowanego przez siebie obserwatorium.
Przez 15 lat, niemal co noc, podglądał planety. Zwłaszcza Marsa. Dekadę wcześniej włoski astronom Giovanni Schiaparelli zdumiał świat, twierdząc, że wypatrzył na jego powierzchni „kanały”. Lowell też je zobaczył i był przekonany, że są one materialnym śladem tamtejszej cywilizacji. To jego książki sprawiły, że Marsjanie na dobre zagościli w naszej wyobraźni. I choć kanały okazały się iluzją, to romantyczne marzenia o pozaziemskim życiu stały się motorem badań kosmicznych, który działa do dziś.
Lowell zobaczył jednak coś jeszcze. Gdy skierował swój teleskop na Wenus, mimo spowijających planetę gęstych chmur, zobaczył na niej „szprychy” promieniujące z centralnego punktu na jej powierzchni. Czy to też był ślad obcego życia?
Badaniu tajemniczego znaleziska poświęcił swoje ostatnie lata. I, podobnie jak w przypadku Marsa, jego publikacje pobudziły wyobraźnię i fantastów, i naukowców.
Wenus zawsze stanowiła wyjątkowo płodne pole dla fantazji. Nieprzenikniona warstwa jej chmur, zaobserwowana po raz pierwszy w 1698 r. przez Christiaana Huygensa, sprawia, że powierzchnia planety zawsze pozostaje ukryta i tajemnicza.
Chmurne nieba Wenus rodziły spekulacje, że planeta jest gorąca i wilgotna. Miała być pokryta bagnami i dżunglami, przypominającymi te z pierwotnej Ziemi. Pisarze tacy, jak Gustavus W. Pope w swojej opublikowanej w 1895 r. książce „Journey to Venus, the Primieval World”, zaludniali ją więc prymitywnymi ludami i prehistorycznymi bestiami czyhającymi na dzielnych odkrywców.
Te wizje nie były odległe od stanu ówczesnej nauki. Jeszcze w 1918 r. fizyk noblista Svante Arrhenius opublikował książkę, w której opisywał Wenus jako tropikalny świat pokryty florą i fauną przypominającą tę z naszej własnej odległej przeszłości.
Wizja tropikalnego raju miała się dobrze aż do lat 60. Podobnie, jak w przypadku Marsa, zabiły ją obserwacje przeprowadzone przez pierwsze sondy kosmiczne. Mars okazał się zamarzniętym, wyschniętym kadłubkiem.
Rzeczywistość Wenus była jeszcze bardziej brutalna.
Zamiast gęstych, życiodajnych obłoków, Wenus spowijają grube chmury kwasu siarkowego. Jej powierzchnia, poddana działaniu galopującego efektu cieplarnianego, jest rozgrzana do ponad 450 stopni Celsjusza, a panujące tam ciśnienie rzędu 90 atmosfer przypomina to w głębinach oceanu. Pal sześć życie – nawet pancerne, radzieckie sondy nie były w stanie w takich warunkach przetrwać dłużej niż 127 minut.
Rozczarowanie było tak głębokie, że Wenus została na dekady skazana na naukową banicję. O ile Marsa bada dziś jednocześnie jedenaście bezzałogowych pojazdów, o tyle w ciągu ostatnich 40 lat na Wenus wysłano zaledwie trzy misje.
To się właśnie zmienia. Bo coraz więcej badań wskazuje, że na Wenus dzieje się coś bardzo dziwnego. Naukowcy obserwują w atmosferze procesy, które w zasadzie nie powinny tam zachodzić. Związki chemiczne, których nie ma prawa tam być. Wyjaśnień tych zagadek jest mnóstwo, ale coraz częściej pojawiają się głosy, że najlepiej wszystkie tajemnice wyjaśniałoby istnienie tam czegoś żywego.
„Chociaż wiele cech Wenus wyklucza możliwość przetrwania na niej ziemskiego życia, to nie wykluczają one istnienia tam jakiegokolwiek życia”, piszą w opublikowanej w czerwcu tego roku pracy astronomowie z MIT, William Bains, Sara Seager i Janusz Petkowski.
Na pierwszy rzut oka warunki panujące wysoko nad powierzchnią planety nie odbiegają zbytnio od tych, do których przywykliśmy na Ziemi. Temperatury wahają się od -20 do +100 stopni Celsjusza, ciśnienie jest zbliżone do ziemskiego, a opublikowane w czerwcu badania chemików i biologów z MIT i Harvarda wskazują, że w panujących tam warunkach miałyby szansę przetrwać nawet związki stanowiące podstawę DNA i RNA.
Tyle że wenusjańskie chmury w niczym nie przypominają naszych. Przede wszystkim są ekstremalnie kwaśne. Nawet najbardziej optymistyczne modele wskazują, że ich pH wynosi od -1,5 do 1, co jest granicą możliwości najbardziej odpornych ziemskich organizmów (dla porównania: chemicznie czysta woda ma pH równe 7). Co ciekawe, te kwasoodporne archaea należą do najstarszych organizmów na Ziemi.
Drugim potencjalnie poważniejszym problemem jest jednak fakt, że obłoki Wenus są ekstremalnie… suche. Większość znajdującej się w nich wody jest związana z kwasem siarkowym. Wody dostępnej dla ewentualnych żywych istot jest w nich nawet dwieście razy mniej niż na najsuchszych ziemskich pustyniach.
Bains, Seager i Petkowski wskazują jednak, że choć życie w chmurach Wenus miałoby pod górkę, to nie ma żadnych przeszkód, które zupełnie wykluczałyby możliwość jego istnienia. Planeta jest bardzo bogata w źródła energii (otrzymuje więcej energii słonecznej niż Ziemia), nie jest szczególnie napromieniowana, a dwa największe problemy, czyli istnienie w chmurach ogromnych ilości kwasu siarkowego i brak wody, choć są poważne, to nie są nie do przezwyciężenia. Ziemskie istoty potrafią radzić sobie w podobnie trudnych warunkach, nie możemy też wykluczyć, że tamtejsze życie traktuje kwas siarkowy nie jako przeszkodę, lecz jako swój niezbędny składnik. „Choć życie oparte na rozpuszczalniku innym niż woda, a zwłaszcza na stężonym kwasie siarkowym, jest spekulacją, nie można go wykluczyć a priori”, piszą badacze.
Jeśli w chmurach Wenus żyją wyjątkowo odporne mikroorganizmy, powinniśmy być w stanie je wykryć. Bo życie ma jedną upartą cechę: wytrąca z równowagi stateczne, przewidywalne systemy nieorganicznej chemii, fizyki i geologii.
Pierwsze sygnały świadczące o tym, że atmosfera Wenus nie jest w stanie „martwej” równowagi, dostaliśmy jeszcze w latach 70. W 1972 r. sonda Wenera 8 odkryła w atmosferze tej planety amoniak. Zgodnie z obowiązującymi modelami, w zasadzie nie miało go tam prawa być, bo powinien szybko się rozkładać. Pomiary wykazały jednak, że na wysokości 30-45 km stężenie tego gazu sięga 100-1000 cząsteczek na milion. Można byłoby założyć, że to błąd aparatury. Tyle że w 1978 r. amoniak został wykryty ponownie przez sondę Pioneer Venus. Na Ziemi amoniak jest głównie produktem działalności żywych istot.
Druga anomalia wskazująca na to, że w atmosferze Wenus dzieje się coś niezwykłego, została wykryta w 2020 r. Zespół z Uniwersytetu Cardiff pod kierunkiem Jane Greaves ogłosił wykrycie w chmurach planety fosfiny – związku, który na Ziemi jest wytwarzany wyłącznie przez żywe istoty, bądź to w procesach metabolicznych bądź przez ludzi, w laboratoriach.
Odkrycie wywołało wielkie kontrowersje. Z jednej strony wielu zespołom nie udało się w ogóle potwierdzić, że fosfina w atmosferze Wenus występuje. Z drugiej – inni badacze utrzymywali, że niewielkie, wykryte przez Walijczyków ilości gazu mogą być produktem procesów geologicznych, na przykład wulkanizmu. Faktycznie, w marcu 2023 r. po raz pierwszy potwierdzono istnienie na Wenus aktywnych wulkanów.
Greaves nie dała jednak za wygraną. 6 lipca tego roku ogłosiła ponowne odkrycie fosfiny. Tym razem związek znajdował się w głębszych warstwach atmosfery. Jego ilość wydaje się stabilna, co zdaniem badaczy świadczy o tym, że gdzieś na Wenus istnieje jego stałe źródło.
„Mamy pięć przypadków detekcji z dwóch lat, z trzech różnych instrumentów, których dane przetwarzano na wiele sposobów”, przekonywała Greaves w wywiadzie dla magazynu „Forbes”.
Zagadek jest więcej. Od niewytłumaczalnego spadku stężenia dwutlenku siarki w wysokich partiach atmosfery, przez obecność tlenu i metanu, które powinny zanikać, jeśli nic ich stale nie produkuje, po zagadkową właściwość wenusjańskiej atmosfery, która absorbuje niemal całe promieniowanie ultrafioletowe docierające do planety. Nie wiemy, co je pochłania – żaden ze znanych, znajdujących się tam związków chemicznych nie ma takich właściwości. Opublikowana w 2021 r. praca Sanjaya Limaye z Uniwersytetu Wisconsin wskazuje jednak, że odpowiednie właściwości mają pigmenty, których ziemskie bakterie używają do fotosyntezy.
W 2022 r. Carol Cleveland z Uniwersytetu Kolorado i Paul Rimmer z Uniwersytetu Cambridge opublikowali pracę, z której wynika, że nierównowaga, jaką obserwujemy w atmosferze Wenus, wydaje się sugerować, że coś aktywnie kształtuje jej skład. I że gdybyśmy odkryli podobne sygnatury na planecie pozasłonecznej, uznalibyśmy to za jedną z najlepszych możliwych wskazówek, że coś tam żyje.
„Jesteśmy zdania, że szereg anomalii w atmosferze Wenus stanowi dowód na istnienie tam nieznanych jeszcze procesów i systemów (...). Badanie tych anomalii powinno być otwarte na szereg możliwych wyjaśnień, w tym nieznaną aktywność biologiczną – piszą autorzy. – Jeśli ponad chmurami Wenus obserwujemy fosfinę, to mamy do wyboru dwa wyjaśnienia: »życie, jakiego nie znamy« albo »nie-życie, jakiego nie znamy«. Powinniśmy poważnie wziąć pod uwagę obie możliwości i nie faworyzować żadnej, dopóki nie zbierzemy większej ilości danych”.
Bo, oczywiście, nie można wykluczyć, że zarówno amoniak, jak i fosfina są produktem niebiologicznych procesów. Co więcej, takie założenie powinno być pierwszym, jakie przyjmują naukowcy. To, że dziś nie znamy niebiologicznych procesów, które mogłyby stale produkować wielkie ilości tych związków, nie oznacza, że one nie istnieją.
– Naprawdę bardzo mało wiemy o tej planecie, więc nie jesteśmy w stanie powiedzieć, czy to, co obserwujemy, jest na Wenus czymś dziwnym – tłumaczy dr Anna Łosiak, geolożka planetarna z Polskiej Akademii Nauk.
Jeśli w chmurach Wenus istnieje życie, to jest najprawdopodobniej zupełnie inne od ziemskiego. Stanowiłoby więc test na to, które aspekty ziemskiej biochemii są „uniwersalne”, a które zależą od środowiska i historii Ziemi. To kluczowe zagadnienie dla poszukiwania życia na innych światach.
Tak jak ziemskie, tak i wenusjańskie życie, jeśli oczywiście istnieje, nie poprzestaje na biernym dostosowywaniu się do zmian warunków. Samo też zmienia swój świat, zgodnie z własnymi potrzebami.
W grudniu 2021 r. Rimmer i Petkowski opublikowali pracę, według której hipotetyczne wenusjańskie mikroby mogłyby neutralizować kwas siarkowy znajdujący się w chmurach, produkując amoniak. „Jeśli życie na Wenus istnieje i odpowiada za powstawanie tam amoniaku, oznacza to, że kształtuje ono własne środowisko”, pisze Petkowski.
Nawet jeśli jednak życie na Wenus okaże się złudzeniem, to badania tej planety mogą być dla nas bezcenne. Świat tak podobny do Ziemi, ale jednocześnie tak obcy, może się okazać prawdziwą skarbnicą wiedzy o tym, jak powstało życie na naszej planecie. I jak może się skończyć.
– Największa astrobiologiczna wartość Wenus leży w dokładnym zrozumieniu jej systemów i porównaniu ich z ziemskimi – tłumaczy dr Łosiak. – Mamy dwie niezwykle podobne planety, które startowały z bardzo zbliżonego poziomu wyjściowego, i które mimo to skończyły w drastycznie inny sposób. Nie rozumiemy, jak to się stało.
Najbliższa dekada może przynieść wiele odpowiedzi. W 2021 r. NASA rozpoczęła pracę nad misją DaVinci+, która ma wyruszyć na Wenus pod koniec dekady. W kilka lat później dołączy do nich europejska sonda EnVision. Swoje misje planują także Indie (Shukrayaan-1) oraz Rosja (Wenera-D). Przynajmniej jedna zagadka znalazła jednak swoje, dość niezwykłe, wyjaśnienie już dziś.
W 2003 r. astronomowie-amatorzy Bil Sheehan i Tom Dobbins postanowili wrócić do zagadkowych obserwacji Percivala Lowella, dokonanych przeszło sto lat wcześniej. Chcieli wytłumaczyć, czym były „szprychy” na Wenus, które wypatrzył astronom. Zaczęli od dokładnego ustalenia tego, w jaki sposób dokonywał on swoich obserwacji.
Jako że Wenus jest najjaśniejszym po Księżycu obiektem na niebie, Lowell musiał zredukować jej blask. Zawęził więc aperturę swojego teleskopu do zaledwie 3 cali. Było to równoznaczne z umieszczeniem kartki z otworkiem przed okiem obserwatora i prześwieceniem przez nią jasnego światła. Okazało się, że zawężając przysłonę, Lowell faktycznie zmienił swój teleskop w oftalmoskop – przyrząd służący do badania wnętrza oka. To, co astronom uważał za tajemnicze „szprychy”, było w rzeczywistości cieniami naczyń krwionośnych jego własnej siatkówki.
Sekret Wenus dosłownie krył się w oku obserwatora.
Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →
Masz konto? Zaloguj się
365 zł 95 zł taniej (od oferty "10/10" na rok)
