金星雲層中發現磷化氫,煉獄行星為何會存在「生命記號」?

2020-12-06 紅網

圖片來源:美國全國廣播公司(NBC)社交網站官方帳號截圖

對於茫茫宇宙的探索,人類從未停下腳步。正當地球的「孿生兄弟」火星在當下吸引著萬千矚目之時,同為地球近鄰的金星卻突然來「搶風頭」了。近日,歐洲南方天文臺發布消息稱,一個國際天文學家團隊在金星大氣層中探測到了磷化氫的蹤跡。分析認為,金星上可能存在未知的光化學過程,另一種判斷是,這些磷化氫可能來自某種形式的生命。

據報導,這項研究論文由英國卡迪夫大學教授簡·格裡夫斯與其同事們撰寫,於14日在《自然天文學》雜誌上發表。「金星上發生了完全出乎意料並令人感興趣的事情,少量的磷化氫氣體出乎意料地出現了。」美國麻省理工學院天體物理學家和行星科學家、研究合著者薩拉·西格爾說。

科學家發現在金星的大氣中存在微量的磷化氫(PH3)氣體。

磷化氫是什麼?

「鬼火」產生的原因就是它

這是一種無色氣體,比空氣要重,聞起來有大蒜味或者腐魚味。無色但有味,尤其是當磷化物產生了磷化氫氣體時,會伴隨著一陣類似大蒜或者腐爛魚類的味道。更可怕的是,這是一種有毒氣體,且會自燃,人體一旦吸入一定量的磷化氫氣體,則會導致呼吸系統、神經系統、消化系統等系統器官出現問題。墳地上鬼火就是微生物分解屍體產生的磷化氫自燃造成的。

磷化氫的發現意味著什麼?

劇毒氣體成「生命記號」

在我們的星球上,這種氣體一般與生命相關。人們在覆蓋著企鵝糞便的巖石、糞水和動物腸道中都發現了它,而這通常與厭氧微生物有關。在木星和土星的大氣層中也存在磷化氫,其來源與生命完全沒有關係:它們的內核溫度和壓力都非常高,足以形成磷化氫,後者隨後上升至高層大氣。

而在金星大氣中,科學家發現存在著微量的磷化氫(PH3)氣體,為20ppb(億分之二),為地球大氣層中磷化氫濃度的1000—100萬倍。這種劇毒的氣體在金星的條件下很難有如此高的濃度。該論文指出,金星的地表條件對生命很不友好,但其上層雲蓋——地表上方約53-62千米處的環境較為溫和。不過,其雲層的組成偏強酸性,磷化氫在這種條件下會迅速分解。

14日宣布這一消息的這個科學團隊去年曾發表一項研究稱,任何溫暖的類地行星有磷化氫的存在都是一種生物標誌,不存在假陽性的情況。這意味著,磷化氫的存在只能源於生命。

對於金星上磷化氫的來源,研究團隊進行了大量分析,推斷是否來自光照、閃電、火山或者從金星表面向上吹至大氣層中的礦物質等,但根據已有知識的計算結果均不支持這些來源。研究人員因此表示,一種解釋是金星上存在前所未知的光化學過程等。

金星適宜居住嗎?

地球的「姐妹星」確是不折不扣的「地獄行星」

金星因其質量和體積等與地球類似,被稱作地球「姐妹星」,但實際上其表面環境與大氣狀況與地球截然不同。金星是太陽系中溫度最高的行星,地表則完全呈現出一幅地獄景象,溫度超過400度,氣壓相當於海下1600米的壓強。金星的大氣層主要由二氧化碳和硫酸雲組成,這種有毒的組合會產生極其嚴重的溫室效應。然而,在距離地表約50公裡處,金星的雲層溫度約為25度,氣壓與地球相當。

金星大氣中的磷化氫如何被發現?

為地外星生命的尋找提供「翹板」

雖然這項研究是最近才發布的,但是卡迪夫大學和麻省理工學院的研究人員早在三年前就開始研究金星大氣成分。三年前他們使用的是位於夏威夷的詹姆斯·麥克斯韋望遠鏡,去年用的是阿塔卡馬大型毫米波陣列,通過兩次大規模地對金星大氣進行觀測和分析,他們發現金星大氣中存在磷化氫的光譜特徵,因此可以確定這種化合物的存在。在這一案例中,被捕捉到的應該是金星大氣層中的磷化氫原子發出的無線電波,其波長為1.1毫米。

麻省理工學院的天體物理學教授西格爾在去年的研究論文中就提出了這樣一種理論:如果太陽系外的巖質行星也被發現存在磷化氫氣體,那麼說明這種化合物可能是存在生命的象徵。

資料來源:央視新聞、中國新聞網、澎湃新聞、新華社

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    因為科學家發現,金星大氣中存在著濃度異常的磷化氫(PH3)氣體,達到20ppb(億分之二)。 所以只剩下兩種可能性:金星上存在著未知的光化學或地球化學過程,或者是金星上有生命能夠產生磷化氫。在地球上,生成磷化氫主要依靠厭氧生物。 科學家已經將這一發現發表在《自然天文學》雜誌上。
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