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金星上有生命?两大望远镜捕捉,「炼狱」中的剧毒气体或为地外生命信号

本文作者:付静 2020-09-15 17:25
导语:科学研究从来都该持审慎态度。

难不成有生之年还真能一睹外星人真容?

在「科学家发现金星有生命存在可能」的热门话题之下,有网友这样评价道。

寻找地外生命,是各国科研人员一直在努力的一件事;而寻找到地外生命,是不少人希望看到的,也是更多人所担心害怕的。

一项最新进展是:来自美国麻省理工学院、英国曼彻斯特大学和卡迪夫大学的一组科学家借助位于夏威夷的麦克斯韦望远镜(JCMT)和位于智利北方沙漠的 ALMA 望远镜,在金星大气层中两度发现了生物标记磷化氢(PH3),因此不排除金星存在生命迹象的可能性。

炼狱存在生命宛如天方夜谭

科学研究从来都该持审慎态度。

有消息称:

研究团队此前用了很长的时间来处理上述发现,并且一度不愿发表论文。

无疑,金星可能存在生命宛如天方夜谭。不少媒体对这一发现的描述也是“可信度很高,但还未被完全证实”。

金星上有生命?两大望远镜捕捉,「炼狱」中的剧毒气体或为地外生命信号

金星虽是离地球最近的行星,但人类探索地外生命,总将着眼点放在月球、火星乃至系外行星上。原因在于其生存环境恶劣,并不像是一个生命该存在的地方:

  • 距离太阳 0.725 天文单位,表面温度为 465℃-485℃,火山密布;

  • 地表没有水,空气中也没有水分存在,云层主要成分是硫酸,硫酸雨并不少见;

  • 大气主要由二氧化碳组成,温室效应大规模地进行着,等等。

上个月,NASA 戈达德太空研究所(GISS)的一组科学家还曾在知名学术期刊《地球物理学研究杂志》(Journal of Geophysical Research)上发表论文,在金星演化的框架下,解释了金星是如何一步步演化成为如今的炼狱的。

终于,在 2020 年 9 月 14 日,科学家们的论文正式发表于权威学术期刊《自然》子刊《自然-天文学》(Nature Astronomy),题为 Phosphine gas in the cloud decks of Venus(金星大气层上的磷化氢气体)。

金星上有生命?两大望远镜捕捉,「炼狱」中的剧毒气体或为地外生命信号

两架望远镜相继证实

在金星呈酸性的大气中,磷应该以氧化物形式存在,但是通过麦克斯韦望远镜和 ALMA 望远镜的单线毫米波波段光谱检测,科学家们在金星大气中探测到了磷化氢(PH3)气体的存在。

按时间顺序来看,科学家们先是在 2017 年 6 月利用麦克斯韦望远镜(目前世界上工作在亚毫米波段最大的单口径望远镜)连续 5 个早晨进行了金星观测。通过对光谱信号的分析,磷化氢的存在首次被发现。

金星上有生命?两大望远镜捕捉,「炼狱」中的剧毒气体或为地外生命信号

为了证实这一发现,科学家们于 2019 年 3 月通过 ALMA 望远镜再次进行观察。值得一提的是,ALMA 望远镜的精确度是哈勃太空望远镜的 10 倍,拥有更高的信噪比,也就是说收到的信号中有用成分更高、干扰分量越少。

这次的观察不仅证实了 2017 年的结果,还发现了关于磷化氢的更多细节。

金星上有生命?两大望远镜捕捉,「炼狱」中的剧毒气体或为地外生命信号

结合 2 次数据,科学家们估计磷化氢在金星大气层中的浓度大约是 20 ppb(亿分之二),这一数值为地球大气层磷化氢浓度的 1000~100 万倍,对于金星来说已经很异常了。

基于剧毒磷化氢的两种猜测

既然发现了磷化氢,那么就要解决磷化氢从哪来的问题了。

按论文的说法:

在已有的金星知识的基础上,我们设想了所有可能生成磷化氢的场景。

科学家们在大量的稳态化学和光化学研究后,仍表示无法解释其存在的原因。

根据人类已经掌握的信息来看,金星大气、云层、表面以及地下并没有通过非生物途径产生的磷化氢,闪电、火山、流星也无法产生磷化氢。

而且,科学家还建立了模型,将火山喷发、闪电、流星等因素考虑进来,结果推算出的磷化氢浓度比实际探测数值低 4 个数量级。

因此,目前科学家们给出了两种可能的解释:

  1. 存在某种我们未知的光化学或地球化学反应;

  2. 金星可能存在生命。

正如论文合著者之一、麻省理工天文学家 Sara Seager 所说:

金星可能存在微生物,其最可能的生存方式是在云层里获取阳光、水分。

这里值得一提、也受到广泛关注的是第二种解释。科学家们推测的依据是,地球上的磷化氢是通过生命产生的,那么作为地球近邻的金星也有可能是通过生物途径出现了磷化氢。

事实上,磷化氢是一种无色、剧毒、易燃的气体,需要储存于钢瓶内液化压缩。这种气体常常带有大蒜味或腐鱼味。之所以说磷化氢是通过生命产生的,是因为这种气体一般情况下不易产生,而是通过以下两种方式生成:

  1. 在生物代谢情况下,由厌氧生物生成;

  2. 在包括污水和垃圾处理的工业情况下生成。

金星上有生命?两大望远镜捕捉,「炼狱」中的剧毒气体或为地外生命信号

“希望全世界指出我们的错误”

当然,这项新发现还停留在推测阶段,不好下定论。

就未来的研究方向而言,科学家们在论文中提到,要寻找磷化氢的其他光谱特征,另外还要通过取样来检查气体的来源。

论文合著者之一 Sousa Silva 也表示:

希望科学界能够对我们的研究方法和结论进行严格审查。我相信我们的模型和数据效果不错,但我仍然持怀疑态度。可能的话,我希望全世界都能指出我们的错误。

即便连研究团队自己都持怀疑态度,但不可否认,人类对地外生命始终抱有好奇。NASA 局长 Jim Bridenstine 发推特表示:

金星存在生命?厌氧生物副产品磷化氢的发现,是寻找地外生命的重要一步。大约 10 年前,NASA 在距地球上层大气 12 万英尺的地方发现了微生物的生命迹象。现在是时候优先考虑金星了。

在知乎上,这一科学发现也冲上今天的热榜第一。

金星上有生命?两大望远镜捕捉,「炼狱」中的剧毒气体或为地外生命信号

当年,美国著名天文学家 Carl Sagan 创立了金星大气温室模型,揭示了金星高温的秘密。致力寻找地外生命的他,留下了一句名言:

宇宙比任何人所能想像的还要大,如果只有我们,那就太浪费空间了。

如今,科学家们在金星大气中寻觅到了生命迹象,这是一次突破,但前路漫漫。

引用来源:

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4

https://www.scientificamerican.com/article/venus-might-host-life-new-discovery-suggests/

https://mp.weixin.qq.com/s/D8YRI_faYrK0vn-K3pNc7A

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