磷化氫是什麼？金星硫酸雲中發現磷化氫，是否代表找到外星生命？

2020-09-15 八兩科學

　　在過去幾十年的外星探索中，天文學家希望通過「生物籤名（生命產生的化學物質）」和「技術籤名（無線電之類）」來尋找外星生命存在的證據。發表於《自然天文學》的一份研究報告稱，科學家在金星的大氣層中找到了「生物籤名」——磷化氫（phosphine）氣體，這意味著金星可能存在生命的跡象，或者代表存在某種未知形式的生命。

　　據悉，來自英國曼徹斯特大學、卡迪夫大學及美國麻省理工學院組成的研究團隊於2017年通過位於夏威夷的「詹姆斯克拉克馬克斯韋爾天文望遠鏡」（James Clerk Maxwell Telescope）發現距離地面50公裡的金星厚硫酸雲層中具有氫和磷組成的磷化氫特徵的信號，並估算出濃度為20 ppb（10億分比濃度）。隨後團隊在2019年通過智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(Atacama)探測證實了磷化氫的存在。

　　磷化氫是什麼東西？在金星上發現磷化氫是否代表人類找到外星生命的證據？只能說有可能，但它還不等同於發現外星生命。

　　磷化氫是一種無色、劇毒、有魚腥臭味的氣體，化學式為PH3（1個磷和3個氫原子組成），通常存在糞便堆（豬糞發酵會產生PH3、CH4）、沼澤深處等微生物聚集的地方，或在一些魚的內臟裡。而在地球上，只有厭氧生物（不靠氧氣維生的生物）才會產生磷化氫。簡單來說，磷化氫很難通過天然環境生成（可通過工業手段生成）。那金星上的磷化氫是哪裡來的呢？

　　在土星和木星的大氣裡，科學家已檢測到相當數量的磷化氫，但它們是在氣態巨行星內部的高溫高壓下形成，並通過對流送到高層大氣。但對比土星和木星，金星表面的熱量和壓力無法滿足像氣態巨行星形成「磷化氫」的條件。所以金星上產生磷化氫有兩種可能性，一種涉及存在產生它的微生物，另一種不涉及任何生物機制。

　　不涉及生物機制產生的磷化氫形式有：閃電集中含磷的地面或含磷的隕石掉入金星，可能會產生磷化氫氣體；同時地球的火山活動也可以產生磷化氫，而金星的火山活動不足（也有研究表明金星火山活動可能比以前認為的要活躍）；但這些方式均無法生成濃度達到根據觀測推測的20 ppb磷化氫。而且磷化氫很容易被地面與大氣中含豐富氧化物發生化學反應消耗掉，需要持續大量產生才能維持足夠量的存在，所以團隊認為生物產生的可能性更大。

　　雖然金星大氣有毒、表面溫度高達471℃，可謂是「地獄行星」。但金星還是有機會存在生命的，不過它們生活在雲層裡，這個理論最早由天文學家卡爾薩根在1967年提出。

　　過去研究顯示，金星地表上空48～52公裡處的高雲層中，溫度介於 0～60℃、大氣壓力在 0.4～2 大氣壓，雲層內含有硫磺、酸性氣溶膠、二氧化碳等有利生命的化合物，可以說本身具備形成生命的理想化學條件。首先按照地球微生物可以生活在大氣層41公裡處的情況來看，金星也可以發生類似情況。其次是金星30億年前的環境和地球一樣，存在液態水（維持將近20億年），雖然現在液態水已不存在，但部分微生物可以遷移到雲層中生活。

　　總的來說，金星發現磷化氫，只能說是符合金星大氣中存在厭氧生命（或未知形式生命）猜想，並不是發現金星存在生命的證據。倘若證實了金星的磷化氫源自微生物，那麼就意味著生命並非地球獨有，而是普遍存在於銀河系的其他宜居行星中。那要怎麼證實呢？不妨發射個探測器去採集些標本回來。

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    幾十年來，天文學家們一直推測金星上的高雲可以為微生物提供一個棲身之所--不受灼熱表面的影響，但需要忍受很高的酸度。對磷化氫的檢測可以指出這種外星「空中」生命。英國加的夫大學的團隊組長簡·格裡夫斯說：「當我們第一次發現金星光譜中的磷化氫時，這是一次震驚！」他首先從夏威夷東亞天文臺(ESO)運營的詹姆斯·克萊克麥克斯韋望遠鏡(JCMT)的觀測中發現了磷化氫的跡象。
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    根據我們對地球上生命的理解，金星是你在太陽系中幾乎不可能找到生命的地方，它的表面大氣壓力高達地球的92倍，溫度也是嚇死人的攝氏470度，簡直可以說是地獄行星，但是科學家卻在金星大氣中發現了生物過程才能產生的東西。
  • 金星光譜中首次發現磷化氫，意味著什麼？
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  • 為什麼說在金星發現磷化氫可能是生命的跡象？
    科學家在金星頂雲中發現磷化氫，有可能是金星存在生命的跡象，這已經引起人們極大的關注。磷化氫(PH₃)。是一種高活性、易燃、極臭的有毒氣體，在企鵝糞便、獾和魚的腸道等等生命活動中被發現。這種分子仍然存在於我們氧化的大氣中，是因為它是由微生物持續產生的。因此，巖石行星大氣中的磷化氫被認為是生命的強烈標誌。那麼金星大氣中發現的磷化氫有沒有可能是其它情況產生的呢？首先科學家對數據進行了進一步的分析。
  • 金星大氣中的磷化氫是否是找到生命的證據？
    近日英國卡迪夫大學的一個小組分別在夏威夷用詹姆斯·克萊克·麥克斯韋望遠鏡和智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列望遠鏡在金星的雲層中發現了磷化氫。這是一個非常令人著迷的發現，因為磷化氫在地球上是僅由微生物而非其它方法產生的一種氣體，因此被認為是生命活動存在的強烈標誌。這一發現也許是迄今為止地球以外存在生命的最有力證據。
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    近日，有一支科學研究隊伍，在金星的雲層中發現本應該屬於地球的氣體，它就是磷化氫。這個磷化氫氣體瞬間引爆整個科學圈，因為這就代表金星很有可能存在生命體。而這段時間裡，科學家們積極研究這個發現是否正確。首先是驗證這個磷化氫是否真的存在，還是科學研究隊在虛構？
  • 金星大氣層首次發現磷化氫，意味著什麼？
    這一研究成果發表在《自然·天文學》上，讓這顆幾乎已經被「放棄」的行星，重燃發現生命的希望。 什麼是磷化氫？金星上到底有沒有生命體？外星生命可能會是什麼形態？交匯點記者採訪到南京大學天文與空間科學學院的天文學者，他們揭示，神秘金星或存在生命跡象，還需進一步探索驗證。
  • 金星上的磷化氫，真的是「生命印記」嗎？
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    現在很多科學家都在致力於尋找外星生命，不僅製造了各種先進的望遠鏡，還將一些先進的探測器發射升空，目前離我們最遠的飛行器已經飛到150個天文單位外，即已經飛往225億公裡外。從過去幾十年的探索中，雖然還沒正式找到外星生命的跡象，但是研究表明，外星生命存在的可能性是比較大的。
  • 地外生命的證據？金星上的「鬼火」——磷化氫
    金星大氣中有磷化氫，很可能成為金星擁有生命的證據。沒有生命的參與，大自然幾乎不可能把磷和氫化合到一起，尤其是在金星上。因為磷化氫在溫度高於500度時就會分解成磷和氫氣，金星平均氣溫467度，很多地方超過500度，在反應物豐富的底層大氣中，它連穩定存在都很困難；而且金星大氣中硫酸的含量非常高，磷化氫又有強還原性，它會與大氣中的硫酸發生化學反應，將硫酸還原成二氧化硫，自己則變成磷酸。
  • 首個外星生命將被找到,它可能在金星上,科學家在這發現磷化氫
    這並沒有影響科學家繼續探索，幸運的是，他們終於在最近找到了相關線索。在人們的普遍認知中，除了地球之外最有可能孕育生命的星球很有可能是火星，因為這裡與地球的相似程度最高，然而人們往往會忽略一個重要的信息——金星同樣處於宜居帶附近。根據最新消息，天文學家通過先進的觀測儀器在金星大氣中發現了一種特殊的氣體，它就是磷化氫。
  • 金星大氣層中發現磷化氫，是否意味著生命的存在？
    系外行星上探測到磷化氫必然是一個可以引起關注的生命事件。​所以磷化氫在金星上的發現會不會和系外行星上的發現有相同的意義有不少化學家認為過於偽科學了，在金星上製造磷化氫應該是簡單的不能再簡單了。發現金星磷化氫：超出已知非生物產量，這個產生過程並不清晰，難以相信生命的存在性。研究者正在很努力的在排除生物可能性了，但就是做不到。金星本身具備了一些客觀的可以誕生生命的理化條件，比如硫化物，二氧化碳和水。
  • 金星重大發現：高空雲層存在磷化氫引發生命猜想
    「在我整個職業生涯中，我一直對尋找宇宙其他地方的生命感興趣，所以我對這種可能性感到震驚，」格裡夫斯教授說。「但是，如果我們遺漏了什麼，我們也真誠地希望其他人能告訴我們。我們的論文和數據是開放的，這就是科學的流程。」團隊發現了什麼？
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    如果金星上確實存在生命，那麼美國宇航局可能早在1978年就已經發現了它。但是這一發現在42年內未被公開過，到底是什麼原因讓美國如此高調的國家，選擇保守這個秘密呢？NASA是否在1978年發現金星磷化氫科學家們統一認為：金星上的生活仍然遙遙無期。但是有理由認真考慮這個想法（金星上生活）。
  • 金星又要火了？繼發現磷化氫後，金星再次發現疑似生命物質
    而在這些火星探測器奔赴火星之時，科學家稱，在金星發現了一種疑似與生命有關的物質—磷化氫。在地球上，磷化氫的生成主要與生物有關，如一些微生物可以產生這一種磷化氫物質，所以科學家猜測，金星發現的磷化氫，可能也和生命有關，即金星可能也存在生命。
  • 金星探索獲重大發現：高空雲層存在磷化氫引發生命猜想
    「但是，如果我們遺漏了什麼，我們也真誠地希望其他人能告訴我們。我們的論文和數據是開放的，這就是科學的流程。」團隊發現了什麼？所以如果金星上真的有生命，這正是我們希望能找到他們的地方。為何仍然存疑？這是因為金星的雲層。這裡的雲層很厚，75-95%都主要由硫酸組成，這對構成地球生物的細胞結構來說是災難性的。
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    2020年9月15日，天文學家在地球的鄰居——金星的大氣中，檢測到了微量磷化氫。其分子濃度大約是20ppb，這相當於10億顆空氣分子中含有20顆磷化氫粒子。在地球上，磷化氫是一種有毒的氣體，但這一氣體在金星大氣層中被檢測到，這意味著金星上可能有生命體存在。磷化氫是什麼物質，為什麼發現磷化氫就意味著可能有生命存在？
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