האם התגלו חיים בעננים של נוגה?

פוספין (phosphine) התגלה באטמוספירה של נוגה (Venus). נוכחותו מרמזת על כימיה מוזרה שמתרחשת מכיוון שזרחן הוא משהו שאנו מצפים לראות רק אם חיים (הידועים לנו) היו מעורבים.

נוכחותו של הפוספין נתפסת על ידי אסטרוביולוגים רבים כ"חתימה ביולוגית" (biosignature) כלומר אינדיקטור לנוכחות אפשרית של חיים. הגילוי נעשה על ידי מערך אטקמה (Atacama Large Millimeter Array) הממוקם בצ'ילה וטלסקופ ג'יימס קלקר מקסוול (James Clerk Maxwell telescope) הממוקם בהוואי. צוות המחקר כולל חברים מאוניברסיטת מנצ'סטר, המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) ואוניברסיטת קרדיף.

ממה שאמרו החוקרים, הם הגיעו למסקנה שמנגנונים אביוטיים (כלומר כאלה שאינם כרוכים בחיים) שעשויים לייצר זרחן אינם יכולים להסביר את הכמות הגדולה שגילו. הפוספין התגלה באזור באטמוספירה של ונוס הנחשב כמתאים לחיים. לעוד פרטים נצטרך לחכות להודעה לעיתונות שצפויה להתפרסם היום בשעה 17:00 (שעון ישראל.

ההודעה לעיתונות ששודרה היום (14/09/2020):

תאורית החיים באטמוספירה של נוגה

כשמדובר במקומות עם פוטנציאל לחיים, נוגה בדרך כלל לא נמצא ברשימה זו. כוכב הלכת השכן החם, בעל אפקט החממה הקיצוני, עם לחץ אטמוספרי מרסק על פני השטח וענני חומצה גופרתית, בהחלט אינו ידידותי לחיים כפי שאנו מכירים ומעט החלליות ששלחה האנושות אל פני השטח של נוגה שרדו רק מספר כמה דקות.

אך כ-40 עד 60 קילומטרים מעל פני השטח, האטמוספירה של נוגה היא הקרובה ביותר לזו של כדור הארץ מכל מקום אחר במערכת השמש. שם, לנוגה לחץ אוויר של בערך 1 בר וטמפרטורות בטווח של 0 עד 50 מעלות צלסיוס. זו לא ממש סביבה לשרוולים קצרים, מכיוון שבני אדם יצטרכו אוויר לנשימה והגנה מפני החומצה הגופרתית באטמוספירה. בנוסף, קחו בחשבון גם שנוגה ממוקם באזור במערכת השמש המוגדר כאפשרי לחיים.

אז האם יש סיכוי שסוגים אחרים של חיים יוכלו לשרוד ללא תמיכה באטמוספירה של נוגה? השאלה האם חיידקים יוכלו לשרוד שם נידונה כבר על ידי מדענים כמו קרל סייגן (Carl Sagan) עוד בשנת 1967. מאמר נוסף בשנת 2004 בחן האם הגופרית באטמוספירה של ונוס יכולה לשמש את החיידקים כאמצעי להמרת אור אולטרה סגול לאורכי גל שיכולים לשמש לפוטוסינתזה. מחקר נוסף משנת 2018 הציע שהכתמים הכהים המופיעים באטמוספירה של נוגה יכולים להיות משהו הדומה לפריחת האצות המתרחשת באופן שגרתי באגמים ובאוקיאנוסים של כדור הארץ.

עם זאת, רוב המחקרים הקודמים הגיעו למסקנה כי לכל החיידקים האפשריים באטמוספירה של נוגה יכול להיות אורך חיים קצר בלבד: הם ייפלו מהעננים לשכבת האובך התחתונה ובסופו של דבר ישרפו בחום ו/או ימחצו בלחץ האטמוספרי הגבוה יותר שנמצא קרוב יותר לפני השטח.

אך כעת, מאמר מאת האסטרוביולוגית שרה סיגר (Sara Seager) ועמיתיה מציע כי לחיידקים יכול להיות "מחזור חיים" המקיים את עצמו, המאפשר להם לשרוד אולי מיליוני שנים.

המאמר שלהם בוחן את האפשרות שמיקרובים יכולים לחיות בסביבה הנוזלית בתוך הטיפות של ענני החומצה הגופרתית. ככל שבית הגידול בטיפות בו שוכנים המיקרובים יגדל כך הם יאולצו על ידי כוח הכבידה להתיישב בשכבה החמה והבלתי ראויה לחיים מתחת לעננים הוונוסיים. עם זאת, כאשר הטיפות מתחילות להתאדות, שכבת האובך התחתונה תהפוך ל"מאגר" לחיים רדומים. מאוחר יותר, זרמים מעלים באופן קבוע את המיקרובים הרדומים בחזרה לעננים, שם הם יספחו נוזלים ויהפכו שוב לפעילים.

מחזור חיים היפותטי של המיקרואורגניזמים בנוגה. תמונה עליונה: כיסוי העננים על נוגה הוא קבוע ורציף, ששכבות העננים האמצעיות והתחתונות הן בטמפרטורות המתאימות לחיים. תמונה תחתונה: מחזור חיים מוצע. (1) נבגים מיובשים (כתמים שחורים) נמצאים באובך התחתון. (2) זרם עולה של נבגים מעביר אותם לשכבה המתאימה לחיים. (3) נבגים פועלים כגרעיני התעבות (CCN), וברגע שהם עטופים בנוזל (עם כימיקלים מומסים נחוצים) הם נובטים ונעשים פעילים מטבולית. (4) חיידקים פעילים מטבולית (כתמים מקווקווים) גדלים ומתחלקים בטיפות נוזליות (עיגולים מוצקים). טיפות הנוזל גדלות בהתגבשות. (5) הטיפות מגיעות לגודל גדול מספיק כדי להימשך בכוח הכבידה אל מחוץ לאטמוספרה; טמפרטורות גבוהות יותר ואידוי טיפות מפעילות חלוקת תאים ויצירת נבגים. הנבגים קטנים מספיק כדי לעמוד במשיכה נוספת כלפי מטה, ונשארים תלויים בשכבת האובך התחתונה "מאגר". גרעיני התעבות ענן.

Credit: Seager et al, 2020

"בהנחה שהחיים חייבים להיות בתוך טיפות ענן", כתב הצוות במאמרו שפורסם בכתב העת Astrobiology, "אנו פותרים את החידה של טיפות לכודות בכוח הכבידה המגיעות לאזורים חמים ובלתי מתאימים לחיים, על ידי הצעה של מחזור חיים ונוסי, בו שלב קריטי הוא חיידקים שמתייבשים והופכים לנבגים בהגיעם לשכבת האובך התחתונה היציבה יחסית, אותה אנו מכנים 'מאגר דולף'." הנבגים המיובשים שוכנים שם עד שחלקם עוברים בחזרה לשכבות העננים המאוקלמות והמתאימות לחיים, שם ישמשו כחומר המקדם את היווצרות הענן וייעטפו בטיפות ענן להמשך מחזור החיים."

על פני כדור הארץ, מיקרואורגניזמים יבשתיים - בעיקר חיידקים - מסוגלים להיסחף לאטמוספירה, שם הם חיים בגובה של עד 41 ק"מ.

יש גם קטלוג הולך וגדל של חיידקים שנמצאו בתנאים סביבתיים קשים להפליא, כמו המעיינות החמים של ילוסטון (Yellowstone), פתחים הידרותרמיים באוקיאנוס, הבוצה הרעילה של אזורים מזוהמים ובאגמים חומציים ברחבי העולם.

שאלת האפשרות לחיים בענני נוגה הופכת כעת להשערה שניתנת לבדיקה. מחבר משותף של המאמר, סוקריט ראנג'אן (Sukrit Ranjan), עמית פוסט-דוקטורט ב-MIT, אמר ל-Astronomy כי "שווה לחשוב האם כדאי להשקיע משאבים לביצוע הבדיקה הזו", כמו למשל משימה לאיסוף דגימות מהאטמוספירה של נוגה.

בעוד שחלקם הציעו ערי עננים צפות בסגנון הכוכב בספין (Bespin) ממלחמת הכוכבים, רחפן עשוי להיות מעשי יותר באטמוספירה של נוגה, או שמשימת (VERITAS) המוצעת, עשויה לכלול מחקר אסטרוביולוגי של נוגה.