我們來自何處?是否是唯一的存在?在地球以外的其他行星上尋找生命跡象,將是迄今為止我們作為生命存在所面臨最大問題之一。
下面這段視頻來自麻省理工學院的兩名科學家,為大家講解9月14日在金星大氣中的發現。
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Credit:MIT
2020年9月4日,天文學家們宣布在金星大氣中,發現了磷化氫(phosphine),這是一種潛在的生物標記(biomarker),以下是英國皇家天文學會有關這次發現的十個問答。
Credit ESO / M. Kornmesser / L. Calada & NASA / JPL / Caltech
問題一:這次發現了什麼?
答:天文學家們在金星大氣層中發現了磷化氫分子。
問題二:為什麼會(如此)令人關注呢?
答:科學家們在金星大氣中檢測到的磷化氫數量相對較大,在地球上,磷化氫可以通過閃電,火山等自然活動產生,也可以通過微生物的代謝產生,但自然活動產生的數量很少,在地球上這麼多量的磷化氫,唯一已知的方式是生物代謝。
問題三,這是否意味著在金星上存在著生命?
答:不能這麼說,令人興奮的是,這是我們首次在金星大氣中發現生命可能存在的跡象,對此我們沒有其他合理的解釋。這並不意味著金星大氣中一定有生命的存在,因為我們可能會錯過其他一些未知的可能,未來我們還需要進一步的調查研究。
問題四,磷化氫分子是如何檢測到的?
答:科學家們使用位於夏威夷的麥克斯韋望遠鏡(JCMT),對金星大氣進行了光譜觀測,原子和分子能夠吸收特定波長的光,在吸收譜(absorption spectrum)磷化氫波長處出現缺口,證明了金星大氣中磷化氫的存在。(簡單說,就是不同的物質具有不同的光譜線,從光譜線中我們可以鑑定出化學成分。)
問題五,能確定是磷化氫嗎?
答:是的,可以,科學家們再次使用位於智利的ALMA陣列進行了進一步觀測,確認了JCMT望遠鏡的發現。
問題六,還有什麼活動能產生磷化氫?
答:在地球上,諸如閃電,火山等活動能產生少量的磷化氫,還可以通過隕石傳遞,或者與太陽風相互作用產生,但是這些自然過程中產生的磷化氫數量都很少,不能解釋我們在金星大氣中觀測到如此多的磷化氫。
問題七,有沒有可能是早期派往金星的探測器給金星帶去了汙染?
答:在上世紀60年代至80年代,人類發射了許多的探測器前往金星,有些進入了金星大氣層,有些安全著陸在金星表面,雖然存在著汙染金星的可能性,但我們觀測到的磷化氫數量很多,另地球上僅有極少數的生物體才能產生磷化氫,且極少能在金星的極端環境存活,綜上,不太可能是來自地球的生物汙染。
問題八,為了確認是否有生命的存在,還需要做什麼進一步的研究呢?
答:最好的辦法是直接檢測,未來最終需要派遣探測器重新造訪金星,對其大氣層進行檢測,或者在大氣層中採樣並帶回地球進行分析。
問題九,水星或火星上有類似的生命跡象嗎?
答:水星上沒有大氣層,水星朝著太陽的一面非常熱,背對太陽的一面又非常寒冷,所以幾乎不可能有生命的存在。而火星不同,至少從火星的歷史上說,火星上是有生命存在的可能,因為我們知道火星上曾經有一段時間溫暖且潮溼,眼下也在火星上進行著生命跡象的尋找。
問題十,木星上有生命嗎?
答:木星是一個巨大的氣態行星,它的主要成分是氫氣,而不是二氧化碳,所以在木星大氣中幾乎不可能有生命的存在。然而在木星的衛星上,如木衛二,木衛三,在它們的冰層下面有著液態海洋,那裡生命存在的可能性很大。