BELLEVUE, Wash. - Fosfin, en fryktelig luktende gass som er giftig for livet på jorden, kan signalisere eksistensen av fremmede livsformer andre steder i universet. Hvorfor slik E.T. ville produsere gassen er fortsatt spekulativ, men de kan bruke den som en form for mobil kommunikasjon.
I jakten på livet i kosmos, "er det ingen åpenbare valg", sa Clara Sousa-Silva, en molekylær astrofysikk postdoktor ved MIT, under en foredrag som ble presentert i går (24. juni) her på Astrobiology Science Conference. For en, her på jorden er fosfin et "ekstremt brannfarlig, utrolig giftig, skandaløst illeluktende molekyl."
Den er så reaktiv og krever så mye energi å tjene, at den ikke favoriseres av livet på planeten vår og egentlig ikke burde finnes noe sted, sa hun. Likevel finner den allestedsnærværende over hele kloden vår i små mengder.
Spor av denne gassen finnes i kloakk, myrområder, tarmkanalene til fisk og menneskebarn, i rismarker og i avføringen av pingviner. Men alle disse stedene har noe til felles: De har ikke oksygen.
Fosfin reagerer når den utsettes for oksygen og forstyrrer cellers evne til å bruke oksygen til å generere energi. Sousa-Silva sa: "Det er bare fosfins forhold til oksygenmetabolismen som gjør det så giftig. (Så mye at det ble brukt som et kjemisk våpen under WWI). I oksygenfrie miljøer er "fosfin ikke så ondt."
Andre liv på fjerne planeter uten oksygen "kunne lykkelig produsert fosfin," sa hun. Her på jorden produserer mikroorganismer i oksygenfrie miljøer fosfin, selv om det er ukjent hvordan og hvorfor de bruker så mye energi på det, sa Sousa-Silva til Live Science.
Hun spekulerer i at livet kan bruke fosfin til forsvar, for å fange metaller til biokjemiske prosesser eller for å kommunisere med andre celler, sa hun. Dessuten produserer og frigjør større livsformer (som mennesker) små biter med fosfin i atmosfæren gjennom insektmidler og aktiviteter som metamfetaminproduksjon.
Så Sousa-Silva og teamet hennes ønsket å se hvor sannsynlig det ville være å oppdage fosfin på forskjellige eksoplaneter. De simulerte fosfinproduksjon, overlevelse og ødeleggelse på forskjellige eksoplaneter - og fant ut at de under visse forhold faktisk kunne oppdage tilstedeværelsen av fosfin ved å måle hvordan det samhandler med lys.
Deres data antydet at denne gassen kan være påvisbar hvis den produseres globalt i konsentrasjoner som kan sammenlignes med de som finnes i atmosfærene til oksygenfattige økosystemer på jorden, for eksempel avløpsanlegg.
Dessuten fant de ut at fosfin ikke ville gi noen "falske positiver." Noen ganger kan ikke-levende fenomener (som lyn) eller geologiske strukturer (som vulkaner) frigjøre gasser som metan eller molekyler som levende organismer produserer, og lurer astrofysikere.
"Det ser ut til at en hvilken som helst påvisbar mengde fosfin på en steinete temperert eksoplanett bare kunne produseres av livet," sa hun. Deres simuleringer viste lyn og vulkaner, blant andre fenomener, kan produsere svært små mengder fosfin, som er ubetydelige og ikke påviselige.
Se for deg et vått, oksygenfritt "tropisk paradis fra pol til pol", sa hun. "Denne planeten kan potensielt produsere enorme mengder fosfin." De fremmede livsformene på den planeten vil sannsynligvis finne vår oksygenrike verden super ubehagelig, la hun til. "Livet kan enten elske oksygen eller elske fosfin, men det kan aldri elske begge deler."
Imidlertid er den faktiske sannsynligheten for at en planet vil produsere så mye fosfin som kan oppdages, fortsatt ganske lav, sa hun. Det er fordi fosfin krever mye energi å lage, og fosforet (et av elementene det er laget av) finnes sannsynligvis ikke i store mengder på noen planet, la hun til. Men "bare fordi et molekyl er i lave forekomster og har liten innvirkning på det, betyr det ikke at du ikke bør prøve å lete etter det."
Jihua Hao, en postdoktorkandidat ved universitetet Claude Bernand Lyon i Frankrike som ikke var en del av studien, men som deltok i foredraget, var enig. "Jeg vet ikke hvor mye som vil nå terskelen som skal oppdages," sa Hao til Live Science. Men "det er en veldig lovende signatur."
Elisha Moore, adjunkt ved Rowan University som heller ikke var en del av studien, men som deltok på foredraget, mener vi burde lete etter flere biosignaturer i kombinasjon. "Det høres veldig interessant ut ... spesielt hvis du kan oppdage det og knytte det til andre potensielle biosignaturgasser," sa Moore.
Faktisk er dette potensielle målet bare ett av over 16 000 potensielle molekyler som kan tjene som livssignaler, sa Sousa-Silva. "Jeg vet at vi ikke skulle spille favoritter med biosignaturgasser, men hvis vi gjorde det, håpet jeg å overbevise deg om å være 'teamfosfin'."
Funnene vil bli publisert i en kommende utgave av tidsskriftet Astrobiology.
