金星上有生命？兩大望遠鏡捕捉，「煉獄」中的劇毒氣體或為地外生命信號

2020-09-15 雷鋒網

難不成有生之年還真能一睹外星人真容？

在「科學家發現金星有生命存在可能」的熱門話題之下，有網友這樣評價道。

尋找地外生命，是各國科研人員一直在努力的一件事；而尋找到地外生命，是不少人希望看到的，也是更多人所擔心害怕的。

一項最新進展是：來自美國麻省理工學院、英國曼徹斯特大學和卡迪夫大學的一組科學家藉助位於夏威夷的麥克斯韋望遠鏡（JCMT）和位於智利北方沙漠的 ALMA 望遠鏡，在金星大氣層中兩度發現了生物標記磷化氫（PH3），因此不排除金星存在生命跡象的可能性。

煉獄存在生命宛如天方夜譚

科學研究從來都該持審慎態度。

有消息稱：

研究團隊此前用了很長的時間來處理上述發現，並且一度不願發表論文。

無疑，金星可能存在生命宛如天方夜譚。不少媒體對這一發現的描述也是「可信度很高，但還未被完全證實」。

金星雖是離地球最近的行星，但人類探索地外生命，總將著眼點放在月球、火星乃至系外行星上。原因在於其生存環境惡劣，並不像是一個生命該存在的地方：

  • 距離太陽 0.725 天文單位，表面溫度為 465℃-485℃，火山密布；

  • 地表沒有水，空氣中也沒有水分存在，雲層主要成分是硫酸，硫酸雨並不少見；

  • 大氣主要由二氧化碳組成，溫室效應大規模地進行著，等等。

上個月，NASA 戈達德太空研究所（GISS）的一組科學家還曾在知名學術期刊《地球物理學研究雜誌》（Journal of Geophysical Research）上發表論文，在金星演化的框架下，解釋了金星是如何一步步演化成為如今的煉獄的。

終於，在 2020 年 9 月 14 日，科學家們的論文正式發表於權威學術期刊《自然》子刊《自然-天文學》（Nature Astronomy），題為 Phosphine gas in the cloud decks of Venus（金星大氣層上的磷化氫氣體）。

兩架望遠鏡相繼證實

在金星呈酸性的大氣中，磷應該以氧化物形式存在，但是通過麥克斯韋望遠鏡和 ALMA 望遠鏡的單線毫米波波段光譜檢測，科學家們在金星大氣中探測到了磷化氫（PH3）氣體的存在。

按時間順序來看，科學家們先是在 2017 年 6 月利用麥克斯韋望遠鏡（目前世界上工作在亞毫米波段最大的單口徑望遠鏡）連續 5 個早晨進行了金星觀測。通過對光譜信號的分析，磷化氫的存在首次被發現。

為了證實這一發現，科學家們於 2019 年 3 月通過 ALMA 望遠鏡再次進行觀察。值得一提的是，ALMA 望遠鏡的精確度是哈勃太空望遠鏡的 10 倍，擁有更高的信噪比，也就是說收到的信號中有用成分更高、幹擾分量越少。

這次的觀察不僅證實了 2017 年的結果，還發現了關於磷化氫的更多細節。

結合 2 次數據，科學家們估計磷化氫在金星大氣層中的濃度大約是 20 ppb（億分之二），這一數值為地球大氣層磷化氫濃度的 1000~100 萬倍，對於金星來說已經很異常了。

基於劇毒磷化氫的兩種猜測

既然發現了磷化氫，那麼就要解決磷化氫從哪來的問題了。

按論文的說法：

在已有的金星知識的基礎上，我們設想了所有可能生成磷化氫的場景。

科學家們在大量的穩態化學和光化學研究後，仍表示無法解釋其存在的原因。

根據人類已經掌握的信息來看，金星大氣、雲層、表面以及地下並沒有通過非生物途徑產生的磷化氫，閃電、火山、流星也無法產生磷化氫。

而且，科學家還建立了模型，將火山噴發、閃電、流星等因素考慮進來，結果推算出的磷化氫濃度比實際探測數值低 4 個數量級。

因此，目前科學家們給出了兩種可能的解釋：

  1. 存在某種我們未知的光化學或地球化學反應；

  2. 金星可能存在生命。

正如論文合著者之一、麻省理工天文學家 Sara Seager 所說：

金星可能存在微生物，其最可能的生存方式是在雲層裡獲取陽光、水分。

這裡值得一提、也受到廣泛關注的是第二種解釋。科學家們推測的依據是，地球上的磷化氫是通過生命產生的，那麼作為地球近鄰的金星也有可能是通過生物途徑出現了磷化氫。

事實上，磷化氫是一種無色、劇毒、易燃的氣體，需要儲存於鋼瓶內液化壓縮。這種氣體常常帶有大蒜味或腐魚味。之所以說磷化氫是通過生命產生的，是因為這種氣體一般情況下不易產生，而是通過以下兩種方式生成：

  1. 在生物代謝情況下，由厭氧生物生成；

  2. 在包括汙水和垃圾處理的工業情況下生成。

「希望全世界指出我們的錯誤」

當然，這項新發現還停留在推測階段，不好下定論。

就未來的研究方向而言，科學家們在論文中提到，要尋找磷化氫的其他光譜特徵，另外還要通過取樣來檢查氣體的來源。

論文合著者之一 Sousa Silva 也表示：

希望科學界能夠對我們的研究方法和結論進行嚴格審查。我相信我們的模型和數據效果不錯，但我仍然持懷疑態度。可能的話，我希望全世界都能指出我們的錯誤。

即便連研究團隊自己都持懷疑態度，但不可否認，人類對地外生命始終抱有好奇。NASA 局長 Jim Bridenstine 發推特表示：

金星存在生命？厭氧生物副產品磷化氫的發現，是尋找地外生命的重要一步。大約 10 年前，NASA 在距地球上層大氣 12 萬英尺的地方發現了微生物的生命跡象。現在是時候優先考慮金星了。

在知乎上，這一科學發現也衝上今天的熱榜第一。

當年，美國著名天文學家 Carl Sagan 創立了金星大氣溫室模型，揭示了金星高溫的秘密。致力尋找地外生命的他，留下了一句名言：

宇宙比任何人所能想像的還要大，如果只有我們，那就太浪費空間了。

如今，科學家們在金星大氣中尋覓到了生命跡象，這是一次突破，但前路漫漫。

引用來源：

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4

https://www.scientificamerican.com/article/venus-might-host-life-new-discovery-suggests/

https://mp.weixin.qq.com/s/D8YRI_faYrK0vn-K3pNc7A

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