Ложный след: Венера продемонстрировала, что озон может не являться биомаркером обитаемости

31.05.2025 11:48:00 | iXBT.com

Озон в атмосфере Венеры, вопреки ожиданиям, образуется без участия живых организмов, что ставит под вопрос его роль как маркера обитаемости экзопланет. К такому выводу пришла международная команда учёных под руководством аспиранта Института астрономии Кембриджского университета Робба Колдера. Результаты исследования основаны на анализе данных миссии Venus Express (ESA), зафиксировавшей следы озона (O3) в мезосфере планеты ещё в 2011 году.

На Земле озон — индикатор жизни: он формируется из кислорода, который производят фотосинтезирующие организмы. Однако Венера, где температура поверхности достигает 460°C, а давление в 92 раза превышает земное, демонстрирует концентрации O3 от 0,1 до 1 частиц на миллион (ppm) — сопоставимые с земными. Учёные смоделировали атмосферные процессы, чтобы понять источник этого газа.

Изображение: NASA

Используя фотохимическую модель, учёные проверили гипотезу о переносе атомарного кислорода (O) с дневной стороны планеты на ночную. Согласно расчётам, для объяснения наблюдаемых уровней O3 на высоте 100 км требуется концентрация O на дневной стороне не менее 1% — однако реальные измерения показывают лишь 0,001%. Более того, такой сценарий привёл бы к превышению наблюдаемого предела содержания молекулярного кислорода (O2) в 10–100 раз.

«Наши модели исключают известные химические реакции как основной источник озона. Вероятно, в мезосфере Венеры действует неизученный механизм, производящий O3 со скоростью 105–107 см-3/с», — отметил Колдер. Этот вывод важен для интерпретации данных телескопа «Джеймс Уэбб», который ищет биомаркеры в атмосферах экзопланет. Например, на планетах у звёзд класса М озон, образованный ночью, может сохраняться в терминаторной зоне (граница дня и ночи) до 10 минут — этого достаточно для обнаружения методом транзитной спектроскопии.

Венера, как эталон «горячей каменистой планеты», помогает учёным отличать безжизненные планеты от потенциально обитаемых. Её атмосфера, насыщенная CO2, служит аналогом для экзопланет, находящихся ближе к внутреннему краю зоны обитаемости. Если неизвестный механизм генерации O3 окажется распространённым, то это усложнит поиск жизни: например, в миссиях Habitable Worlds Observatory (HWO) и LIFE придётся учитывать дополнительные параметры.

Ключ к разгадке может дать будущая миссия NASA DAVINCI, запланированная на 2031 год. Спускаемый зонд измерит состав атмосферы Венеры в диапазоне от 70 км до поверхности, включая прямые замеры O3 и O2. «Понимание химии Венеры — не только научный интерес. Это необходимость для корректной расшифровки данных о далёких экзопланетах», — подчеркнули авторы исследования.

Подробнее