โครงสร้างดีเอ็นเอสามารถอยู่รอดได้ในก้อนเมฆที่มีฤทธิ์กัดกร่อนของดาวศุกร์ กล่าวโดยนักดาราศาสตร์ - Physics World

โครงสร้างดีเอ็นเอสามารถอยู่รอดได้ในก้อนเมฆที่มีฤทธิ์กัดกร่อนของดาวศุกร์ กล่าวโดยนักดาราศาสตร์ - Physics World

ประทับเวลา: 17 มิถุนายน 2023 7:00 น

ภาพเมฆบนดาวศุกร์ ดาวเคราะห์ครึ่งหนึ่งอยู่ในความมืด และเมฆปรากฏในภาพแสงอัลตราไวโอเลตนี้เป็นสีชมพูอมม่วงพร่ามัว
ฝนกรด: กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลถ่ายภาพแสงอัลตราไวโอเลตของดาวเคราะห์วีนัส แสดงเมฆที่อุดมด้วยกรดกำมะถันที่ปกคลุมพื้นผิวของมัน (เอื้อเฟื้อ: L. Esposito/University of Colorado, Boulder และ NASA/ESA)

สำหรับดาวเคราะห์ที่บางครั้งรู้จักกันในชื่อ "แฝดของโลก" ดาวศุกร์ไม่เอื้ออำนวยอย่างน่าประหลาดใจ อุณหภูมิพื้นผิว 735 K ร้อนพอที่จะละลายตะกั่วได้ ความกดดันที่พื้นผิว 94 ชั้นบรรยากาศจะบดขยี้ยานอวกาศที่ยากที่สุดทั้งหมด และหากนั่นยังไม่เพียงพอ เมฆที่หนาทึบและกดขี่ก็จะหลั่งกรดซัลฟิวริกออกมา

แม้จะมีข้อเสียเหล่านี้ แต่ความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์ยังเป็นประเด็นร้อนในหมู่นักดาราศาสตร์และนักโหราศาสตร์ เป็นข่าวพาดหัวข่าวครั้งสุดท้ายในปี 2020 เมื่อนักวิจัยนำโดย เจน กรีฟส์ แห่งมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์ สหราชอาณาจักร ประกาศว่าพวกเขาสังเกตเห็นฟอสฟีน ในชั้นบรรยากาศของโลก เนื่องจากวิธีเดียวในการสร้างฟอสฟีนบนโลกนั้นเกี่ยวข้องกับกระบวนการเมตาบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจนในชีวิตของจุลินทรีย์ การสังเกตจึงถูกตีความอย่างกว้างขวางว่าเป็นหลักฐานว่าสิ่งมีชีวิตดังกล่าวต้องมีอยู่บนดาวศุกร์เช่นกัน

อย่างไรก็ตาม ภายในไม่กี่สัปดาห์ นักดาราศาสตร์คนอื่นๆ ท้าทายความถูกต้องของผลลัพธ์ - บางครั้งในแง่ที่เป็น เกือบจะมีฤทธิ์กัดกร่อน เป็นเมฆที่อุดมด้วยกรดกำมะถันของดาวศุกร์ จากนั้นในปี 2022 การศึกษาติดตามผลโดยภารกิจ SOFIA ของ NASA ไม่พบหลักฐานของฟอสฟีน. การค้นพบก่อนหน้านี้ดูเหมือนว่าไม่ถูกต้อง จากนั้น สิ่งต่างๆ ก็เงียบลง

ที่อยู่อาศัยที่มีเมฆมาก

การศึกษาใหม่ของนักวิจัยในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และสหราชอาณาจักรได้เปิดการอภิปรายอีกครั้งโดยไม่ได้มุ่งเน้นไปที่ฟอสฟีน แต่มุ่งเน้นไปที่ความเสถียรของกรดนิวคลีอิกในเมฆของดาวศุกร์ เมฆเหล่านี้ทอดตัวจากความสูง 48–60 กม. เหนือพื้นผิวโลกในชั้นที่ใกล้จะต่อเนื่องกัน และอุณหภูมิภายในนั้นค่อนข้างอบอุ่น: 263 K (-10 °C) ที่ขีดจำกัดด้านนอก โดยเพิ่มขึ้นเป็น 310 K (37 °C) ) ต่อไป พันธะเคมีโควาเลนต์ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิดังกล่าว และเมฆมีทั้งสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลวและแหล่งพลังงาน ไม่ชอบอะไร

ในการศึกษาของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ใน PNAS, นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ซาร่า ซีเกอร์ แห่งสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์และเพื่อนร่วมงานของเธอรับทราบถึง "ผู้ปิดการแสดงที่มีศักยภาพ" สองคน ประการแรกคือเมฆของดาวศุกร์ขาดแคลนน้ำอย่างมาก ซึ่งเป็นสสารที่ทุกชีวิตบนโลกต้องพึ่งพาอาศัย ประการที่สองคือความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกในเมฆของดาวศุกร์นั้นสูงมากจนแม้แต่สิ่งมีชีวิตที่ชอบกรด เช่น แบคทีเรียที่เจริญเติบโตในหางแร่และภูเขาไฟใต้ทะเล ก็ไม่สามารถอยู่รอดได้ที่นั่น

สำหรับผู้เสนอทฤษฎีชีวิตบนดาวศุกร์ นี่ไม่ใช่จุดสิ้นสุดของเรื่องราว แม้ว่าสิ่งที่เรียกว่าหน่วยการสร้างของชีวิต DNA และ RNA จะไม่เสถียรในกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นสูงเช่นนั้น แต่ Seager และเพื่อนร่วมงานก็พบหลักฐานว่าโมเลกุลฐานทั้งห้าของพวกมัน - เป็นหน่วยการสร้างของหน่วยการสร้าง ถ้าคุณต้องการ - เอาตัวรอดได้ดี

การทดสอบกรดตลอดชีวิต

เพื่อให้ได้หลักฐานนี้ สมาชิกในทีมได้แช่ตัวอย่างเบสของกรดนิวคลีอิกทั้ง 98 ชนิด (อะดีนีน ไซโทซีน กวานีน ไทมีน และยูราซิล) และโมเลกุลที่คล้ายกันสองสามตัวในกรดซัลฟิวริก 18% จากนั้นพวกเขาใช้เทคนิคทางสเปกโทรสโกปีร่วมกันเพื่อศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลหลังจากผ่านไป 24-13 ชั่วโมง หนึ่งในเทคนิคเหล่านี้ ได้แก่ สเปกโทรสโกปีด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์คาร์บอน-XNUMX (NMR) พวกเขาวัดซ้ำอีกสองสัปดาห์ต่อมาเพื่อตรวจสอบว่าโมเลกุลเสื่อมโทรมเมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่ ส่วนใหญ่คำตอบคือไม่ ในบรรดาตัวบ่งชี้ความเสถียรอื่นๆ วงแหวนอะโรมาติกกลางของโมเลกุลยังคงไม่แตกหัก และตำแหน่งของคาร์บอน "พีค" ในสเปกตรัม NMR ไม่เปลี่ยนแปลง แม้หลังจากผ่านไปสองสัปดาห์ของการหมกมุ่นในกรด

การพิสูจน์ความเสถียรของเบส DNA และ RNA ในกรดกำมะถันเป็นสิ่งหนึ่ง การค้นหาวิธีที่จะรวมฐานเหล่านี้เข้าด้วยกันเป็นโพลิเมอร์ชีวภาพที่มีข้อมูลเป็นกรดกำมะถันเป็นอีกวิธีหนึ่ง หากไม่มีสิ่งนี้ ก็จะไม่มีพันธุศาสตร์แบบดาวศุกร์หรือวิวัฒนาการของดาร์วิน ถึงกระนั้น Seager และเพื่อนร่วมงานก็สรุปการศึกษาของพวกเขาในเชิงบวก “เราไม่รู้ว่าต้นกำเนิดของชีวิตในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นนั้นเป็นไปได้หรือไม่ แต่ความเป็นไปได้ดังกล่าวไม่สามารถแยกออกได้” พวกเขาเขียน “สิ่งมีชีวิตสามารถใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นตัวทำละลายแทนน้ำได้ และอาจมีต้นกำเนิดในละอองเมฆในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นที่เป็นของเหลว… ในสถานการณ์นี้ บรรยากาศของดาวศุกร์ยังคงสามารถรองรับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นในอากาศได้อย่างเคร่งครัด”

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์