Чи могло життя існувати на Венері? Нова формула дасть відповідь

Чому людство відправляє зонди по всій Сонячній системі, а марсоходи й посадкові апарати — на Марс? Це дорого й складно, але ми живемо всередині великої природної загадки, яку прагнемо розгадати. Проте головна причина космічних досліджень — пошук життя за межами Землі. Думка про те, що наша планета може бути єдиною, де зародилося життя, викликає занепокоєння.

Пошук життя зосереджений переважно на Марсі та крижаних океанічних супутниках Сонячної системи. Венера також привертає увагу, хоча здається абсолютно непридатною для життя. Попри свою негостинну природу, Венера — це земно подібна планета, подібна до Землі за розміром, масою та загальним складом. Обидві планети перебувають у зоні придатності для життя, хоча деякі вчені зазначають, що Венера потрапляє туди лише формально. Однак їхні клімати радикально розійшлися: Земля залишилася придатною для життя, а Венера зазнала екстремального парникового ефекту. Тож Венера може багато розповісти нам про те, як схожі за багатьма параметрами кам’янисті планети можуть так сильно відрізнятися в інших аспектах.

Оскільки ми розширюємо пошук життя та придатних умов на далекі екзопланети навколо інших зірок, Венера стає джерелом цінних уроків. Вона допомагає нам краще зрозуміти кам’янисті планети в зонах придатності інших зоряних систем. На нещодавній конференції Lunar and Planetary Science 2025 року було представлено рівняння, яке нагадує знамениту формулу Дрейка. Воно дозволяє оцінити ймовірність існування життя на Венері зараз і те, що це може означати для інших світів. Презентація під назвою «Ймовірність планетарного життя: рівняння життя на Венері та невідомі для інших світів» була підготовлена Діаною Джентрі, директоркою лабораторії аеробіології Амес у дослідницькому центрі NASA.

Як і формула Дрейка, це нове рівняння — Венеріанське рівняння життя (VLE) — не має всіх необхідних даних для точних обчислень. Обидва рівняння є радше рамками для осмислення ймовірності життя: Дрейка — у галактиці загалом, VLE — конкретно на Венері. Значення в рівнянні не є статичними й можуть змінюватися з часом, що дозволяє розглядати можливість життя в минулому, сьогоденні та майбутньому. «Основна мета VLE — створити основу для оцінки шансів на існування життя на основі факторів, які можна обмежити чи кількісно визначити через спостереження, експерименти та моделювання», — зазначають автори дослідження.

Історія Венери досі сповнена загадок, на які немає остаточних відповідей. Проте вчені зібрали деякі дані. Ця пекельно гаряча планета могла мати період теплої водної поверхні. Тоді на ній існували б межі між сушею та водою — важливі умови для зародження життя. Цей період збігається з пізнім Гадейським та раннім Архейським еонами на Землі, коли життя з’явилося на нашій планеті. Тому цілком можливо, що життя могло виникнути й на Венері.

Це підводить нас до суперечливої ідеї: якщо на Венері колись існувало просте життя, воно могло зберегтися донині в хмарах планети. На висоті близько 50 км умови несподівано помірні — температура й тиск там подібні до земних. Як і формула Дрейка, VLE базується на ключових параметрах. Якщо Дрейк використовує вісім змінних, то VLE спирається на три: Походження (Origination), Стійкість (Robustness) і Безперервність (Continuity). Формула виглядає так: L = O × R × C. Тут L — ймовірність існування життя в певний момент часу; O — шанс зародження й утвердження життя до цього моменту; R — потенційний розмір і різноманітність біосфери з часом; C — імовірність того, що умови, придатні для життя, зберігалися в просторі й часі до цього моменту. Рівняння не залежить від типу життя чи його масштабу, а всі фактори варіюються від 0 (немає шансів) до 1 (абсолютна впевненість).

Для фактора Походження враховують імовірність зародження життя через абіогенез, панспермію (перенесення життя з інших частин зоряної системи), можливість кількох незалежних зароджень і шанс «прориву» — поширення життя за межі місця його виникнення. Деякі з цих аспектів, як-от імовірність прориву, надзвичайно складно оцінити. На Землі життя поширилося відносно швидко, але деталі цього процесу нам невідомі. Походження — єдиний фактор, який не змінюється з часом: воно або сталося (1), або ні (0).

Щодо Стійкості R, автори розглядають найкращий сценарій біомаси планети з часом. Це залежить від доступності ключових поживних речовин (CHNOPS — вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, сірка) та енергії. На Венері поживні речовини стали менш доступними, коли зникли межі між сушею та водою. Планета також могла мати період тектоніки плит, що впливало на доступність CHNOPS. Після завершення цього періоду Стійкість знизилася. Різноманітність життя також впливає на R: що більше екологічних ніш зайнято, то вищі шанси виживання при зміні умов. Низьке значення R вказує на малу чи вразливу біосферу, яка легко може зникнути через загрози, враховані в останньому факторі — Безперервності.

Безперервність C залежить від стабільності зірки, орбітальної стабільності планети, геологічної стабільності (зокрема, циклічного оновлення поживних речовин) і ймовірності великих катастроф, таких як тривалий вулканізм чи падіння астероїдів. Також враховується біогенна нестабільність, як-от Велике окиснення на Землі, що змінило хімію океанів і атмосфери. Деякі фактори, як-от тривалість життя зірок чи орбіти планет, добре вивчені, але інші, наприклад біогенна нестабільність, важко оцінити. Значення 0 для C означає, що між моментом зародження життя та часом оцінки сталася принаймні одна подія повного вимирання.

Земля, здається, ніколи не зазнавала повного вимирання, але це можливо. Ми не знаємо, чи життя на нашій планеті тривало безперервно, чи зникало й відроджувалося на ранніх етапах. VLE, як і формула Дрейка, має обмеження: ми знаємо лише один приклад життя — земне. Але це наш відправний пункт, і VLE пропонує рамки для поглиблення розуміння. «Хоча ми обмежені проблемою n=1, маючи лише земне життя як єдиний конкретний приклад, ми можемо використовувати знання про його зародження та еволюцію, щоб створити основу для визначення невідомих і невизначеностей життя на інших світах», — підсумовують автори. Венера, зі своєю складною історією та унікальними умовами, залишається ключем до розгадки таємниць космічного життя.