重大發現！金星存在生命？適不適合居住？

2020-09-17 資深80後77

本文專家:任德馨，中國科學技術大學空間物理學博士


自古以來，人類就對神秘的宇宙充滿了嚮往，而對於「外星人」的探索，更是從未停下腳步。


神話「嫦娥奔月」、電影《火星救援》、《星際穿越》……都體現了人類對於探尋宇宙生命的渴望。


近日，國際天文學家Jane Greaves團隊在《自然·天文學》雜誌發文稱，他們於2017年6月利用位於夏威夷東亞天文臺的James Clerk Maxwell（JCMT）望遠鏡，在金星雲層中探測到了稀有的磷化氫蹤跡。


之後，Jane Greaves團隊使用位於智利的更為靈敏的望遠鏡對金星進行觀測，同樣看到了金星大氣中的磷化氫。並由此推斷——「金星上可能存在生命」。


金星表面磷化氫分子效果圖（來源: European Southern Observatory）


那麼，金星上適合生命存活？為什麼發現磷化氫就證明可能存在生命呢？今天，我們就來探討一下。

磷化氫能證明可能存在生命？


磷化氫，是一種有臭味、無色、劇毒、易燃的氣體。通常用作殺蟲劑、老鼠藥，也應用於電子工業中。


除了人工合成，地球上的磷化氫都是由厭氧微生物通過吸收礦物質或生物材料中的磷酸鹽後排出的。當然，除了地球，並不是所有的磷化氫都是由於厭氧微生物產生的。


科學家早前就在木星和土星大氣中都發現了磷化氫。不過，由於這兩顆行星具有極高的內核溫度和壓力，使得磷化氫在內部形成後上升到大氣中，所以，木星和土星上的磷化氫與生命跡象並沒有什麼關係。

根據科學家們現有的認識，其他行星自身還不足以形成如此多、足夠穩定存在的磷化氫。因此，在金星大氣中探測到磷化氫是非常令人震驚的。


JaneGreaves團隊認真地考慮了探測到的磷化氫是否由其他的非生物過程形成，比如，地表向上吹來的礦物質、火山或閃電等產生。但是，模擬顯示這些因素產生的磷化氫都不足觀測到的十分之一。


所以，Jane Greaves團隊指出，基於我們現有的認識基本可以排除金星上磷化氫的非生物過程。也就是說，金星上探測到的磷化氫很有可能是「生命信號」。


但是，確認「生命」的存在還需要做更多的工作。比如，如何排除金星上具有不同於地球的產生磷化氫的化學反應等。


當然了，金星上可能存在外星厭氧微生物，但金星上是否存在外星人，就不得而知了。

金星的環境適合生命存活？

金星作為地球的近鄰行星，一直被認為是地球的「姊妹行星」。它的半徑只比地球小400公裡，平均密度是地球的81.5%，體積是地球的0.88倍，而且，金星周圍也有大氣和雲層。

金星和地球大氣成分對比圖（來源: European Space Agency）

但是，金星與地球還是有很大的差別。


1、金星的公轉周期是225天，而自轉周期比公轉周期還多18天，也就是說，在金星上「一天」比「一年」還要長。


2、太陽系其他行星都是自西向東轉的，只有金星的自轉方向是自東向西，所以，在金星上太陽是「打西邊出來」的。


3、由於金星自轉很慢，公轉也會影響金星「一天」裡太陽的方位，所以，在金星上「一天」可以看到兩次日出日落。


4、金星地表的大氣壓強也非常大，大約是地表壓強的93倍，這相當於地球上1km深的海裡的壓強。

5、金星大氣層中96.5%都是著名的「溫室氣體」——C02，N2佔3.5%。所以，金星地表溫度可以達到四五百度，是太陽系地表溫度最高的行星，而且，晝夜差別不超過10度。

6、金星表面五六十公裡的高度是雲層。跟地球不一樣的是，金星上面的雲都是硫酸（H2SO4）雲。由於地表溫度太高，硫酸雨在降落過程中會再蒸發，所以，金星上的硫酸雲可以維持很長時間。


如此惡劣的條件，使得類似地球上以碳元素為基本成分的生物很難存活。


Jane Greaves團隊就是在金星的硫酸雲中探測到了磷化氫。不過，這些生命如何在強酸性的惡劣環境下生存，還需要科學家進一步研究。

為什麼不能直接探測金星？


金星的大氣非常稠密，從地表發射出來的光都被金星大氣吸收了，這就導致我們無法直接利用光學設備觀測金星。


所以，之前對於金星地表附近的觀測都是通過微波探測。Jane Greaves團隊也是通過微波觀測發現金星雲層中的磷化氫。


另外，科學家們還發射了一系列衛星前往金星。


第一個實現金星表面軟著陸的「金星7號」（來源: NASA）


1.1961年2月12日，蘇聯發射「金星1號」飛船，但是，在進入繞太陽軌道後失去聯繫。


2、1962年，美國發射「水手2號」飛船，飛到金星附近，利用微波測量了金星大氣深處的溫度，開啟人類對金星的探測徵程。


3、1967年，蘇聯發射「金星4號」飛船，首次進入金星大氣，但是，著陸艙設計極限壓強是25個大氣壓，而金星表面有93個大氣壓，所以，著陸艙在距離地面25公裡處就被壓癟，不能工作了。


至今， 總共有28顆飛船成功實現對金星的探測。之後的飛船實現了登陸艙在金星的著陸，但由於金星的地表環境非常惡劣，使得這些探測器運行不到一兩個小時就壞了。

科學家們在金星的大氣層中

檢測到磷化氫的存在

是一重大發現

但目前

人類對金星的了解

仍非常有限

還需要更多的研究來證明

宇宙這麼大

人類可能真的並不「孤單」

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