金星的雲頂會有生命嗎？

2020-09-04 冬哥譜科


當談到具有居住潛力的地方時，金星通常不在名單上。

這顆炎熱的、溫室效應瘋狂的鄰近行星有著粉碎的表面壓力和硫酸雲，肯定不像我們所知的那樣對生命友好，人類發送到金星表面的為數不多的太空飛行器只持續了幾分鐘。

但是在離地表40到60公裡的地方，金星的大氣層是太陽系中任何其他地方中最像地球的。

在那裡，金星的氣壓大約為1巴，溫度在0°C到50°C之間。

另外，還要考慮到金星被認為是在我們恆星的宜居區。

那麼，其他類型的生命有沒有可能在金星的大氣層中獨立生存呢？

早在1967年卡爾·薩根(Carl Sagan)的時候，行星科學家就一直在爭論微生物能否在那裡生存的問題。

2004年的另一篇論文研究了金星大氣中的硫，是否可以被微生物用作將紫外光轉換為其他可用於光合作用的波長的手段。

2018年的另一項研究提出，金星大氣中出現的黑色斑塊可能類似於地球湖泊和海洋中經常出現的藻類水華。

然而，之前的大多數研究得出的結論是，金星大氣中任何可能的微生物都可能只有很短的壽命：它們會穿過雲層，進入較低的霧霾層，最終在高溫中焚燒或在更靠近地表的較高大氣壓力下被粉碎。

但是現在，天體生物學家Sara Seager和他的同事們的一篇論文表明，微生物可能有一個持續的「生命周期」，使它們能夠存活數百萬年。

上圖：金星上的雲層是永久和連續的，中層和下層雲層的溫度適合生命。

底部面板：建議的生命周期。

這些數字對應於正文中描述的生命周期中的步驟。

(1)下層灰霾中有乾燥的孢子(黑色斑點)。

(2)孢子上升氣流將孢子向上輸送至適居層。

(3)孢子起著CCN的作用，一旦被液體包圍(溶解了必要的化學物質)，就會萌發，並在代謝上變得活躍。

(4)具有代謝活性的微生物(虛線斑點)在液滴(固體圈)內生長和分裂。液滴通過凝聚生長。

(5)液滴達到足夠大的尺寸，足以在大氣中重力沉降；更高的溫度和液滴蒸發引發細胞分裂和產孢。

孢子很小，可以承受進一步向下的沉積，懸浮在較低的霧霾層「倉庫」中。


他們的論文探索了微生物可能生活在硫酸雲滴內的液體環境中的可能性。

隨著微生物生長的水滴棲息地，它們會在重力的作用下被迫定居在金星雲下面更熱、更不適合居住的一層。

然而，隨著水滴開始蒸發，較低的霧層將成為休眠生命的「倉庫」。

後來，向上的氣流會定期將休眠的微生物帶回雲層，在那裡它們會被重新水化，然後再次活躍起來。

「假設生命必須存在於雲滴中，」研究小組在他們發表在「天體生物學」雜誌上的論文中寫道，「我們提出了一個金星生命周期，其中一個關鍵步驟是微生物在到達相對停滯的下層霧層(我們稱之為洩漏的『儲存庫)時乾燥成為孢子，從而解決了隨後的難題，即通過重力沉降液滴到達更熱、不適合居住的區域。」乾燥後的孢子將停留在那裡，直到其中一些能夠被運回溫帶。

在地球上，陸地微生物——主要是細菌——能夠被席捲到大氣中，在那裡他們被發現生活在高達41公裡的高度。

也有越來越多的微生物被發現生活在地球上令人難以置信的惡劣環境中，例如黃石的溫泉，深海熱液噴口，汙染地區的有毒汙泥，以及世界各地的酸性湖泊。

金星雲頂可能存在生命的問題現在變成了一個可驗證的假說。

這篇論文的合著者之一，麻省理工學院博士後蘇克裡特·蘭揚告訴「天文學」雜誌，「值得考慮是否值得投入資源進行測試」，比如金星大氣層的樣品回收任務。

雖然一些人提出了在金星大氣層中漂浮的貝斯平般的城市，但更實用的「滑翔機」可以漂浮在金星的大氣層中，或者擬議的Veritas任務可能包括對金星的天體生物學研究。

來源(Nancy Atkinson

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