Фосфинът на Венера вероятно е с вулканичен произход

Ново изследване открива, че фосфинът, засечен в атмосферата на Венера, най-вероятно е с вулканичен произход.

Анализ на потенциалната вулканична активност на мистериозната планета открива, че, противно на откритията, публикувани в arXiv миналата година, вероятно съществуват достатъчно отвори в земната повърхност, през да спомогнат за образуването на големите количества газ, засечени от изследователите.

Откриването на фосфин на Венера, обявено през септември 2020-та, разтърси учените по цял свят.

Газът може да бъде открит тук на Земята в особено ограничен контекст, един от които е анаеробните екосистеми с ниско съдържание на кислород. Среща се в блатата и кишите, където анаеробните бактерии процъфтяват; откриваме го в стомашно-чревния  тракт и чревните газове. Някак си анаеробните микроорганизми образуват фосфин и облаците на Венера са анаеробни.

Биологическият произход на фосфина обаче далеч не е единственото обяснение. Вулканичната активност на Земята също довежда до образуването на фосфин. И макар и екипът да отхвърля тази възможност, позовавайки се на изследване от 2015-та по въпроса и заявявайки, че вулканичната активност на Венера не е достатъчна за подобно нещо, по-скорошно проучване показва, че планетата е доста по-вулканично активна, отколкото сме предполагали.

Сега учени от университета „Корнел“ анализираха внимателно наличната информация по въпроса и достигнаха до заключението, че вулканичната активност (и по-конкретно – експлозивната) вероятно е образувала големите количества фосфин, които са били засечени.

„Фосфинът не ни разказва за биологията на Венера – казва астрономът Джонатан Лунин от „Корнел“. – Той ни разказва за геологията. Научните данни говорят за планета, която днес има активен експлозивен вулканизъм (или най-малкото – е имала такъв в съвсем скорошното си минало).“

Откриването на фосфина не беше лесно начинание. Първоначално големите количества от този газ, засечени с два отделни инструмента по различно време (телескопът „Джеймс Кларк Максуел“ през 2017-та и ALMA през 2019-та) откриват, че той е 20 части на милиард.

Впоследствие учените откриват, че има грешка при обработването на данните от ALMA. След нанесените корекции се оказва, че количеството е значително по-малко – средна глобална стойност от 1-4 части на милиард (с локализирани пикове от 5-10 части на милиард).

Лунин и неговият колега – геологът Нгок Труонг от „Корнел“, анализират скорошните данни за активен вулканизъм на Венера. Те използват публикуваната лабораторна информация за производството на фосфин, за да определят дали форма на фосфора, наречена фосфид и излизаща от дълбините на мантията на Венера, може да се преобразува във фосфин.

Тук на Земята фосфора, съдържащ се в примесите в желязото, може да се преобразува ефективно в газ фосфин посредством реакции със солна киселина, а магма, богата на фосфид, може да бъде открита дълбоко в мантията.

Изследователите приемат (не без основание), че степента на окисление на мантията на Венера е сходна с тази на Земята. Все пак двете планети имат изключително сходна маса и композиция. Те откриват, че ако бъде изхвърлен от експлозивен вулканизъм, фосфидът в магмата на Венера може да бъде преобразуван във фосфин посредством реакции със сярната киселина в атмосферата на планетата.

Повърхностните характеристики на Венера карат учените да смятат, че тя е вулканично активна (или е била такава съвсем скоро): в атмосферата е открит серен диоксид – газ, който може да бъде вулканогенен. С помощта на тези и други изследвания учените установяват, че на Венера в действителност може да има достатъчно голяма вулканична активност, която да спомогне за образуването на големите количества газ фосфин.

Проучването е публикувано в PNAS.

Източник: Science Alert