金星上有生命？科學家在大氣層中發現生命物質，這意味著什麼？

2020-09-15 X科學檔案館

近日《自然天文學》雜誌上發表了一篇論文，天文學家們在金星灼熱的大氣層中探測到一種氣體。

這種氣體是磷化氫--一種由一個磷原子和三個氫原子組成的分子。

膦分子由一個磷原子和三個氫原子組成

這一發現令人十分震驚。

磷化氫是什麼？

磷化氫是地球上最臭、最毒的氣體之一。

它們通常散發著糞便，屁和腐爛的微生物活動相關的臭味，它是一種易燃的化學物質，當它的濃度達到一定程度時，就會造成人中毒死亡。

電視劇中懷特準備磷化氫氣體，以殺死兩名威脅他的襲擊者

團隊到底檢測到了什麼？

2017年，科學家們使用了夏威夷的James Clerk Maxwell望遠鏡（JCMT）在金星上鑑定了磷化氫，然後使用智利的Atacama大毫米/亞毫米陣列確認了其存在。

磷化氫具有獨特的「吸收線」，這些射電望遠鏡可在約1mm的波長處辨別出它。

數據表明，該分子在金星大氣中的濃度比地球上高出一千至一百萬倍。

為什麼這種氣體會出現在距離星球表面50公裡的地方呢？這也是科學家們最想弄明白的地方。


檢測到磷化氫意味著什麼？

在地球上，磷化氫總是與生物聯繫在一起，它們是生活在沼澤等缺氧環境中的生物新陳代謝的產物。

除了厭氧生物外，無法以其他的方式產生，因此它被看作是一種純粹的 &34;。

磷化氫非生物合成時需要大量的能量，科學家們就曾在木星的大氣中發現過，不過可以解釋的是木星具有形成磷的高溫和高壓環境。

但是在金星的大氣中被發現，目前尚無法解釋其來源。

因此，這一發現可能引發天體生物學的一場革命。

當生命存在時，它的生物圈會形成一種特殊的「生物特徵氣體」。

在地球上，氧氣是生命必須的一個重要標誌。它還包含一些既相對豐富又具有光譜活性的氣體（主要是氧氣、臭氧、甲烷和一氧化二氮）。

在巖石系外行星上檢測到磷化氫是一個生命肯定信號。

磷化氫是地球外生命的一種生物特徵，可能表明缺氧系外行星上有生命。

科學家們發現，磷化氫沒有明顯的假陽性，這意味著任何檢測到的磷化氫都是生命的肯定信號。


為什麼這個發現很重要

天文學家們在探索太陽星系生命時都對火星、土星十分著迷。金星一直是被忽視的一個星球。

  • 金星，地球的雙胞胎姐妹

事實上，金星和地球有很多相似的地方，它們又被稱為雙胞胎姐妹。

它們的大小，質量，密度，成分和引力相似。金星的大小僅比我們自己的星球小一點，其質量約為地球的80％。

從地球上看，天空中除了太陽和月亮，最明亮的天體就數金星了。

金星有一層濃密的大氣層，大氣中有96.5%是由二氧化碳組成，因此產生了失控的溫室效應。

這層二氧化碳只允許太陽光透過，卻不允許熱量穿出去散入太空。因此，金星表面的溫度高達471攝氏度，足以融化金屬錫和鉛。

但是存在磷化氫的特定雲層恰好需要相對溫和，具有充足的陽光和類似地球的大氣壓力和溫度。

鑑於我們對金星的一切了解和那裡存在的條件，還沒有人能夠描述磷化氫的非生物途徑。


探索外星生命需要消耗大量的人力、物力和財力。這樣做到底有什麼意義呢？

探尋外星球生命的意義

地球上所有形式的生命，本質上都屬於同一種類型--碳基生物。碳存在於所有已知的生命體中。

霍金在2008年的演講中說：「 我們通常認為的「生命」是基於碳原子的鏈，還有其他一些原子，例如氮或磷」。

碳無處不在。它是宇宙中第四大最豐富的元素。

碳最早形成於恆星內部，在大爆炸後不久，然後由於超新星爆炸而散落到太空。

隨著時間的推移，它凝聚成二階和三階恆星系統，如我們的恆星，以及行星、彗星和其他天體。

最終，它凝聚成了我們。我們是星塵。（碳在人體中是僅次於氧氣的第二大豐富元素。）

碳可以形成的化合物比任何其他元素都要多，迄今已發現的化合物有近千萬種。

一個人、一棵樹和一個細菌的分子，實質上差異都很小。

地球上所有形式的生命都有共同的遠祖。

那麼，要是在其他星球上發現了生命呢？

如果那裡的生命形式與地球上的截然不同，那麼人類所知的生命基本模式就從一變成二，我們對生命的普遍了解就會大大增加。

如果組成外星生命的化合物與組成地球生命的化合物並沒有什麼差異，那可能就意味著生命的基本模式就只有唯一的一種。這同樣也是很大的收穫。


總結

探測外星生命的意義非常深遠。

「如果生命能夠在金星的高層雲層中生存-這很有啟發性，因為這意味著生命在我們整個銀河系中存在會非常普遍。也許生命不需要在非常像地球的行星也可以生存。」

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