BELLEVUE, Wash. - Fosfin, en frygtelig lugtende gas, der er giftig for livet på Jorden, kunne signalere eksistensen af fremmede livsformer andre steder i universet. Hvorfor sådan E.T. ville producere gassen er stadig spekulativ, men de kunne bruge den som en form for cellulær kommunikation.
I søgen efter livet i kosmos, "er det ingen indlysende valg," sagde Clara Sousa-Silva, en molekylær astrofysik postdoktor ved MIT, under et foredrag, der blev præsenteret i går (24. juni) her på Astrobiology Science Conference. For det første er fosfin her på jorden et "ekstremt brandfarligt, utroligt giftigt, skandaløst ildelugtende molekyle."
Det er så reaktivt og kræver så meget energi at tjene, at det ikke favoriseres af livet på vores planet og egentlig ikke burde findes overalt, sagde hun. Alligevel findes det allestedsnærværende over hele verden i små mængder.
Spor af denne gas kan findes i spildevand, myrområder, tarmkanaler for fisk og menneskelige babyer, i rismarker og i fæces af pingviner. Men alle disse placeringer har noget til fælles: De har intet ilt.
Phosphin reagerer, når det udsættes for ilt og forstyrrer cellers evne til at bruge ilt til at generere energi. "Det er kun fosfins forhold til iltmetabolisme, der gør det så giftigt," sagde Sousa-Silva. (Så meget, at det blev brugt som et kemisk våben under WWI). I iltfrie miljøer er "fosfin ikke så ondt."
Andet liv på langt væk planeter, der er fri for ilt "kunne med glæde producere phosphin," sagde hun. Her på Jorden producerer mikroorganismer i iltfrie miljøer phosphin, skønt det er ukendt, hvordan og hvorfor de bruger så meget energi på at gøre det, fortalte Sousa-Silva til Live Science.
Hun spekulerer i, at livet muligvis bruger fosfin til forsvar, til at indfange metaller til biokemiske processer eller til at kommunikere med andre celler, sagde hun. Derudover producerer og frigiver større livsformer (som mennesker) små bit fosfin i atmosfæren gennem insekticider og aktiviteter såsom methamphetaminproduktion.
Så Sousa-Silva og hendes team ville se, hvor plausibelt det ville være at påvise fosfin på forskellige eksoplaneter. De simulerede fosfinproduktion, overlevelse og ødelæggelse på forskellige eksoplaneter - og fandt, at de under visse betingelser faktisk kunne registrere tilstedeværelsen af fosfin ved at måle, hvordan det interagerer med lys.
Deres data antydede, at denne gas kunne detekteres, hvis den produceres globalt i koncentrationer, der kan sammenlignes med dem, der findes i atmosfærerne i iltfattige økosystemer på Jorden, såsom spildevandsanlæg.
Derudover fandt de, at fosfin ikke ville give nogen "falske positiver." Undertiden kan ikke-levende fænomener (såsom lyn) eller geologiske strukturer (såsom vulkaner) frigive gasser såsom metan eller molekyler, som levende organismer producerer, narre astrofysikere.
”Det ser ud til, at enhver påviselig mængde fosfin på en stenet tempereret exoplanet kun kunne produceres af livet,” sagde hun. Deres simuleringer viste lyn og vulkaner, blandt andre fænomener, kan producere meget små mængder fosfin, der er ubetydelige og ikke påviselige.
Forestil dig et vådt, iltfrit "tropisk paradis fra pol til pol", sagde hun. "Denne planet kunne potentielt producere enorme mængder fosfin." De fremmede livsformer på denne planet ville sandsynligvis finde vores iltrige verden super ubehagelig, tilføjede hun. "Livet kan enten elske ilt eller elske fosfin, men det kan aldrig elske begge dele."
Imidlertid er den faktiske sandsynlighed for, at en planet producerer så meget phosphin, der kan detekteres, stadig temmelig lav, sagde hun. Det er fordi phosphin kræver en masse energi at fremstille, og fosforet (et af elementerne, det er lavet af) findes sandsynligvis ikke i store mængder på nogen planet, tilføjede hun. Men "bare fordi et molekyle er i lave forekomster og så har små påvirkninger på det, betyder det ikke, at du ikke skal prøve at lede efter det."
Jihua Hao, en postdoktorand ved universitetet Claude Bernand Lyon i Frankrig, som ikke var en del af studiet, men som deltog i foredraget, var enig. "Jeg ved ikke, hvor meget der når den tærskel, der skal opdages," fortalte Hao til Live Science. Men "det er en meget lovende signatur."
Elisha Moore, adjunkt ved Rowan University, der heller ikke var en del af undersøgelsen, men som deltog i foredraget, mener, at vi burde være på udkig efter flere biosignaturer i kombination. "Det lyder virkelig interessant ... især hvis du kunne registrere det og forbinde det til andre potentielle biosignaturgasser," sagde Moore.
Faktisk er dette potentielle mål kun et ud af over 16.000 potentielle molekyler, der kan tjene som livssignaler, sagde Sousa-Silva. "Jeg ved, at vi ikke burde spille favoritter med biosignaturgasser, men hvis vi gjorde det, håber jeg at overbevise dig om at være 'holdfosfin.'"
Resultaterne vil blive offentliggjort i en kommende udgave af tidsskriftet Astrobiology.
