Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) сделали важное открытие, обнаружив, что на безводных планетах могут существовать «ионные жидкости» — вещества, способные поддерживать жизнь там, где вода не выживает. Исследование, опубликованное в журнале PNAS, показывает, как эти жидкости образуются из серной кислоты и органических соединений, распространенных на скалистых планетах.
Почему это важно?
Долгое время ученые считали воду ключевым фактором для жизни, так как земные организмы зависят от нее. Новое исследование предлагает идею, что жизнь может существовать в «ионных жидкостях» — солевых растворах, остающихся жидкими даже в экстремальных условиях, где вода испаряется.
Это расширяет «зону обитаемости» — область, где возможна жизнь — включая горячие или разреженные миры, такие как Венера или экзопланеты. Открытие ставит под вопрос, насколько инопланетная жизнь похожа на земную.
«Мы считаем, что вода необходима для жизни, потому что это то, что нужно для жизни на Земле. Но если взглянуть шире, нам нужна жидкость, в которой может происходить метаболизм», — говорит Рачана Агравал, ведущий автор исследования.
Что такое ионные жидкости?
Ионные жидкости, как правило, прозрачны и обладают различными химическими характеристиками, включая цвет и вязкость.
Ионные жидкости — это соли в жидком состоянии, которые не испаряются при высоких температурах или низком давлении, в отличие от воды. Они образуются, когда серная кислота (побочный продукт вулканической активности) смешивается с азотсодержащими органическими соединениями, такими как глицин, — веществами, встречающимися на астероидах и планетах. Такие жидкости устойчивы при температурах до 180 °C и в разреженных атмосферах, где вода испаряется.
Представьте соленую лужу, которая не высыхает даже на раскаленной планете. В ней могут растворяться молекулы, необходимые для жизни, например белки, и происходить химические реакции, как в воде на Земле
Как проводили исследование?
Команда MIT под руководством Рачаны Агравал и Сары Сигер проводила лабораторные эксперименты, смешивая серную кислоту с азотсодержащими органическими соединениями. Они проверяли образование ионных жидкостей при различных температурах и давлениях, характерных для скалистых планет. Результаты показали:
- серная кислота и органика создают ионную жидкость, даже если большую часть кислоты испарить.
- эта жидкость устойчива на базальтовых породах — типичных для Венеры или Марса.
- ионные жидкости существуют там, где вода не выживает — при 180 °C или низком давлении.
Исследование началось с изучения облаков Венеры, где серная кислота может содержать органику. Ученые обнаружили, что при испарении кислоты остается жидкий слой — ионная жидкость, устойчивая к экстремальным условиям.
«Мы были удивлены, что ионная жидкость образуется в стольких разных условиях», — отмечает Сара Сигер.
Новая эра в астробиологии
Теперь планеты без воды могут стать кандидатами для поиска жизни, включая горячие экзопланеты и вулканически активные луны. Ионные жидкости могут поддерживать биомолекулы, открывая возможность жизни, отличной от земной. Исследование связано с миссиями Morning Star, ищущими признаки жизни в облаках Венеры, где ионные жидкости могут служить «оазисами» для простых организмов.
