Планеты без воды могут производить другие жидкости, способные поддерживать жизнь

Вода считается основой жизни на Земле, поэтому её наличие долгое время считалось обязательным условием обитаемости других планет. Однако новое исследование учёных из MIT показывает, что жизнь теоретически может зародиться и в других жидкостях.

В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи сообщают, что ионные жидкости могут естественным образом образовываться на поверхности каменистых планет и спутников, где вода не может существовать в жидкой форме.

Что такое ионные жидкости и как они образуются?

Ионные жидкости — это соли, остающиеся в жидком состоянии при температурах ниже примерно 100 °C. В лабораторных экспериментах учёные обнаружили, что они легко образуются при реакции серной кислоты (H₂SO₄) с различными азотсодержащими органическими соединениями.

• Серная кислота может быть побочным продуктом вулканической активности на планетах.
• Азотсодержащие органические соединения обнаружены на многих астероидах и планетах Солнечной системы, что говорит об их возможной распространённости в других планетных системах.

Ключевые преимущества для потенциальной жизни

Ионные жидкости обладают свойствами, которые делают их потенциально пригодными для биохимии в экстремальных условиях:

1. Устойчивость к испарению: обладают крайне низким давлением пара.
2. Широкий диапазон существования: могут формироваться и сохраняться при более высоких температурах и более низком давлении, чем жидкая вода.
3. Биосовместимость: могут быть гостеприимной средой для некоторых биомолекул, например, определённых белков, которые остаются в них стабильными.

Результаты эксперимента

Исследователи смешали серную кислоту с более чем 30 различными азотсодержащими органическими соединениями в широком диапазоне температур и давлений.

• Ионная жидкость образовывалась при температурах до 180 °C и чрезвычайно низком давлении — гораздо ниже атмосферного давления на Земле.
• Реакция происходила даже при нанесении ингредиентов на базальтовые породы, которые распространены на каменистых планетах. Избыток кислоты впитывался в поры камня, оставляя на поверхности каплю ионной жидкости.

«Мы просто поражены, что ионная жидкость образуется в столь многих различных условиях», — говорит соавтор исследования Сара Сигер.

Расширение зоны обитаемости

Это открытие принципиально меняет подход к поиску жизни за пределами Земли.

«Мы считаем воду необходимой для жизни, потому что она нужна земной жизни. Но если взглянуть на более общее определение, то нам нужна жидкость, в которой может происходить метаболизм», — говорит ведущий автор исследования Рачана Агравал. — «Теперь, если мы включим ионные жидкости как возможность, это может драматически расширить зону обитаемости для всех каменистых миров».

Учёные предполагают, что даже на слишком тёплых планетах или планетах с разреженной атмосферой могут существовать «оазисы» из ионной жидкости, способные потенциально поддерживать простые формы жизни, отличные от земных.

Дальнейшие исследования команды будут направлены на изучение того, какие биомолекулы и «кирпичики жизни» могут выживать и развиваться в ионных жидкостях.