越來越多的證據指向金星可能存在生命

2020-10-21 佰思科學

作者：佰思科學 ｜ 沈東旭 邱亞明


2020年9月14日，科學家通過地球上的望遠鏡分析金星大氣層光譜，在金星大氣中發現了磷化氫（PH3）物質。科學家認為，這些磷化氫物質可能是由生命活動產生的，從而將大家的關注點引向我們的近鄰，金星。

金星


9月下旬，美國加州州立理工學院波莫納分校（California State Polytechnic University，Pomona）的R. Mogul等人，重新檢驗了1978年美國先鋒13探測器發回來的金星大氣數據，發現了更多支持金星存在磷化氫的證據。

先鋒13釋放一大三小探測器的場面


先鋒13（Pioneer 13）發射於1978年8月8日，於同年12月9日先後釋放了一個大探測器和三個小探測器，從不同位置進入金星的大氣層。在大探測器中，包含有7個科學儀器。這些儀器放在一個大圓球狀的金屬容器之中。當探測器進入金星大氣層中後，探測器前面的防熱罩脫離，同時降落傘打開，帶著探測器緩緩下落。金星大氣密度很大，因此在降落傘的減速作用下探測器可以在金星大氣層中下降超過1小時的時間。


先鋒13大探測器下降過程


在這七個儀器中，有一個叫做中性質譜儀（Neutral Mass Spectrometer），用來分析金星大氣層中化學物質的分子質量，簡稱LNMS。這次Mogul等人分析的就是LNMS發回的數據。

大探測器進入金星大氣層並打開降落傘的場面


其實，先鋒13還有更多的傳感器數據可以利用，比如它上面攜帶的氣相色譜儀（Gas Chromatograph，LGC），能分析大氣的成分；能測量雲層中顆粒大小的"雲層顆粒尺寸分析儀"（Cloud particle size spectrometer），等等。因此，未來應該還有更多的證據能逐漸呈現出來。

先鋒13和它的探測器們


Mogul等人檢查了LNMS發回的金星大氣層中50~60km高度的數據，這也是之前科學家通過望遠鏡分析出可能有金星生物存在的區域。結果總結在下圖中，重要結果加上了顏色框，旁邊給出了可能對應的化學物質和它們的分子量。需要注意的是，LNMS只是檢測了金星大氣層中化學物質的分子量，並沒有指出它的成分。因此，只能推測該分子量對應什麼樣的化學成分，並不能證實這些化學成分的存在。

LNMS的測量結果


Mogul等人的主要結論如下：


· 分子量為33.992 amu（atomic mass unit，原子質量單位）的物質很可能是磷化氫PH3（分子量33.997382）；另外一種可能性是等量的PH3與硫化氫H2S（33.987721amu），即硫化氫和磷化氫各一半混合而成，但這種可能性不大。

· 分子量為35.005的物質應該對應PH2D，D是氫的同位素氘。這從側面證明了分子量為33.992 amu的物質就是PH3。

· 此外，金星的大氣層中還應該有PH2、甲烷（CH4）、過氧化氫（H2O2），一氧化氮（NO），氧氣，氫氣等。這些成分都超過均衡值，需要有合理的解釋。


總之，金星大氣層中存在磷化氫的可能性很大，而且其他一些與生命活動相關的化學成分也超標，支持金星大氣層中可能存在生命的證據進一步增加了。


金星地表


實際上，我們坐在地球上，無論再怎麼分析，都是猜的成分居多，不如派個探測器去金星看個究竟。美國宇航局NASA有個DAVINCI+的金星探測方案，計劃進入金星的大氣層探測金星大氣成分。

DAVINCI方案效果圖


DAVINCI計劃很多年前就被提出來了，但沒能通過2015年NASA的評審。之後在2019年又提交了申請，目前還在評審中。現在金星有生命的證據出來之後，類似於DAVINCI這樣的計劃，肯定會被提到更高的優先級上去。畢竟，真要是發現了外星生命，這將是人類科學史上最偉大的發現之一。

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