Ученые проверили, может ли внеземная жизнь процветать в серной кислоте
Летом 2020 года 17-летний Макс Сигер купил серной кислоты и опускал в нее насекомых и растения. Делал он это не только в силу свойственной его возрасту склонности к опасным экспериментам или скуки, связанной с тогдашним локдауном. Его мать, видный планетолог Сара Сигер, тогда профессор Массачусетского технологического института (MIT), обдумывала проект зонда для отправки к Венере и попросила сына проверить действие опасного химиката на разные материалы.
Осенью 2021 года Макс поступил в Вустерский политехнический институт (WPI), а эксперименты продолжил по выходным и на летних каникулах. Мать раздобыла старый спектрометр, и вместе они изучали, какие органические молекулы устойчивы в серной кислоте.
Опыты расширились и переместились в лабораторию. Сигеры привлекли к ним коллег — она в MIT, он в WPI. Вскоре выяснилось, что «буквы» ДНК аденин, тимин, гуанин и цитозин остаются в серной кислоте неповрежденными; более того, более половины биогенных аминокислот агрессивной жидкости тоже «не по зубам».
Сама ДНК в серной кислоте распадается — не выдерживает углеводный каркас. Это неудивительно — достаточно посмотреть, во что опасная кислота превращает сахар. Дальнейшие исследования эти выкладки подтвердили: возможная альтернатива ДНК с остовом из пептидов вместо сахара действительно остается целой при погружении в серную кислоту при комнатной температур.
Недавно Сигер и ее коллеги выпустили еще одну работу, в которой показали, что пептиды в кислоте концентрацией 98% складываются в устойчивые трехмерные структуры — так, как это необходимо биомолекулам для выполнения своих функций. Результаты этого эксперимента опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Похоже, «устойчивость органических молекул в серной кислоте — это правило, а не исключение», заметил астробиолог Януш Петковский из Вроцлавского научно-технического университета, соавтор исследования.
Таким образом, почти все основные молекулы земной жизни способны выстоять в серной кислоте. А значит — она, а не вода, как мы эгоцентрично полагаем, вполне может быть главным растворителем.
Если жизнь на основе кислоты действительно существует, ее можно найти примерно в той же зоне обитаемости, где ищут инопланетную жизнь, подобную земной. Серная кислота остается жидкой при температуре от 10 до 337 °C — то есть в диапазоне, пересекающимся с водой и даже более широком.
Пока, однако, приоритетом в поисках жизни остается вода. Ее легче обнаружить транзитным методом, широко применяемым для изучения атмосфер экзопланет; она охотнее, нежели серная кислота, образует облака. Поэтому поиск кислотной жизни — скорее дело будущего, когда появятся более совершенные телескопы.
Сигер, недавно перешедшая из MIT в Университет Торонто, не оставляет надежды найти сернокислотную жизнь поближе к родной планете — в сотрудничестве Rocket Lab она планирует серию миссий к Венере. Сыну же ее теперь не до инопланетян — он изучает рак мозга в аспирантуре Университета Калгари. Профессор, впрочем, допускает, что он еще вернется к астробиологии — хотя бы в качестве подработки.
