Життя на основі сірчаної кислоти: чи можливе життя поза водою?

Уявлення про життя, яке потребує води для існування, глибоко вкорінене в нашій науці. Проте дослідження, проведене командою вчених Массачусетського технологічного інституту, змушує переглянути цю концепцію. Дослідники виявили, що концентрована сірчана кислота може бути альтернативним розчинником для хімічних реакцій, необхідних для життя, на інших планетах.

Ключовою особливістю будь-якої форми життя є серія хімічних реакцій, які потребують розчинника для свого перебігу. Вода на нашій планеті ідеально виконує цю функцію, однак вона може бути не єдиною рідиною, здатною підтримувати життя. У своїй роботі, опублікованій у журналі Astrobiology, команда науковців оцінила різні рідини, які теоретично можуть слугувати розчинниками для позаземного життя. До таких рідин належать рідкий метан, етан, аміак, вуглекислий газ, а також більш екзотичні варіанти, такі як розплавлені породи. Найперспективнішим виявився варіант із концентрованою сірчаною кислотою.

Сірчана кислота, на перший погляд, виглядає вкрай непридатною для життя через її агресивність. Проте дослідження показали, що багато ключових органічних молекул, таких як амінокислоти та ліпіди, залишаються стабільними в цьому середовищі. Деякі пептиди, які є основою білків, витримували контакт із концентрованою сірчаною кислотою протягом місяців без розпаду.

На Землі сірчана кислота зазвичай існує у вигляді суміші з водою, що робить її надзвичайно агресивною. Однак у чистому вигляді ця речовина має інші властивості. Вона може слугувати середовищем, де органічні молекули взаємодіють та утворюють складні структури, наприклад, мембрани, які є основою клітин.

Хмари Венери багаті на сірчану кислоту, що робить цю планету потенційним кандидатом для пошуків життя. На відміну від Землі, де життя залежить від води, умови на Венері могли б підтримувати життя на основі сірчаної кислоти. Враховуючи, що сірчана кислота добре розчиняє певні органічні сполуки і може створювати умови для утворення клітинних мембран, це відкриває нові горизонти для астробіології.

Проте існують і виклики. Наприклад, на Венері відсутні молекули, подібні до цукрів, які вкрай нестабільні у середовищі сірчаної кислоти. Цукри на Землі відіграють ключову роль у зберіганні енергії та побудові клітинних стінок. Тому життя на Венері мало б використовувати альтернативні молекули для виконання цих функцій.

Дослідження також враховувало інші потенційні розчинники для життя, такі як метан, етан чи аміак. Наприклад, на супутнику Сатурна Титані існують озера метану та етану. Проте хімічні реакції у таких умовах відбуваються надто повільно через низьку температуру. З іншого боку, розплавлені породи також не підходять через надмірну агресивність середовища, яке руйнує органічні молекули.

Аміак, попри свої властивості, рідко зустрічається в чистому вигляді на планетах. Зазвичай він змішується з водою, створюючи умови, близькі до земних. Це розширює можливості для життя, але не робить аміак основним розчинником.

Це дослідження показує, що наше уявлення про умови, необхідні для життя, може бути занадто вузьким. Універсальність хімії дозволяє припустити існування форм життя, які використовують зовсім інші принципи, ніж земні організми. Астробіологи вважають, що розуміння таких альтернативних можливостей дозволить значно розширити межі пошуку позаземного життя.

«Сірчана кислота є дуже агресивною, але при цьому дозволяє зберігати стабільність багатьох органічних сполук», — зазначив Януш Петковський, один із авторів дослідження. Це відкриття свідчить, що десь у Всесвіті можуть існувати життя, які сприймають сірчану кислоту так само, як ми сприймаємо воду.

Пошук таких форм життя на інших планетах чи їхніх супутниках залишається великим викликом для науки, але це також шанс знайти відповіді на питання про різноманітність життя у Всесвіті.