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新发现:在金星的云层中 天文学家找到了可能存在生命的痕迹

时间:2023-06-26 04:46:33

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新发现:在金星的云层中 天文学家找到了可能存在生命的痕迹

在金星的酸性云层中,天文学家发现了一种从未有过的诱人气体,这种气体非常有可能是这个地狱世界存在生命迹象。气体的存在还不足以确保金星拥有生命形式,但事实是它存在于该行星的云层中,这表明我们尚不完全了解那里正在发生的事情。

所讨论的气体是一种令人讨厌的磷化氢,它是一种有毒和爆炸性分子,带有大蒜和死鱼的持久气味。天文学家在金星上的一层云层中发现了这种臭腐气体,那里的温度非常接近我们星球上的温度。他们发现的该气体含量不多——围绕着行星的硫酸云的漩涡状混合中只有微量的该气体。伦敦帝国理工学院天体物理学家戴维·克莱门茨(David Clements)表示:“这相当于在奥林匹克大小的游泳池里放了几汤匙汤匙。”

但是,从磷化氢在地球上产生的过程看,在金星上甚至发现少量的磷化氢令科研人员兴奋不已。磷化氢要么是由人类人工制造的,然后制成熏蒸剂或生物武器之类的产品,要么是生命的自然副产品。在沼泽和沼泽地中发现了磷化氢,据认为该气体由微生物产生。它也可以在动物的内脏或它们留下的大便中找到。最重要的是,它是一种几乎完全与地球上的生命相关的气体,这增加了它可能是在金星云中漂浮微生物的迹象的可能性。

或者它可能来自我们尚无法理解的事物。一个由国际研究人员组成的团队今天在《自然天文学》上撰文,他们竭尽所能为在金星上发现的气体提出其他解释。他们对雷击和流星轰击地球表面等进行了建模,以查看这种现象是否会产生他们所见过的磷化氢。到目前为止,没有任何匹配。“这就是为什么这是一个非同寻常的发现” 麻省理工学院的分子天体物理学家,研究的作者之一克拉拉·索萨-席尔瓦(Clara Sousa-Silva)告诉我们,“除了地球制作磷化氢的方法外——那就是生命,在某些时候,您将无法解释它。”

在金星上寻找生命的想法似乎很荒谬,因为这颗行星体现了地狱景观的定义。金星是一片荒芜的荒原,周围是浓厚的二氧化碳大气。表面温度可能飙升至近482摄氏度,其温度足以熔化铅(和大多数航天器)。围绕金星旋转的重云是由如此酸性的硫酸液滴构成的,我们甚至无法在自己的pH值范围内对其进行测量。麻省理工学院的天体生物学家,该研究的作者贾努斯·佩特科夫斯基(Janusz Petkowski)告诉我们:“实际上,金星上的酸性环境比地球上最酸性的环境强数十亿倍。”

不过,天文学家已经考虑过在这种温和的地方生存的可能性,特别是在行星的云顶中。天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)和生物学家哈罗德·莫洛维兹(Harold Morowitz)于1967年提出了这个想法,从那时起,天文学家就一直在猜测。科学家们将目光锁定在金星云中的暗斑上,这些暗斑比其他区域吸收更多的紫外线。这些暗斑的可能解释?随着时间的流逝,大量浸入光的微生物会膨胀并收缩,类似于藻类的大量繁殖。威斯康星大学的行星科学家桑杰·利马耶(Sanjay Limaye)说:“这个想法已经存在,但是直到我们提出细菌的生命周期之前,还没有真正认真地研究过它。”

在像金星这样的严峻世界中找到可靠的生命证据是一个特殊的挑战。实际上,一些送入金星的探针实际上已经融化,但仍未找到任何生命证据。在地球上,天文学家可以从远处研究行星的大气层,以确定是否有任何分子因某种生物物质而散发出来。寻找这些气体——所谓的生物特征——是天文学家确定生命是否潜伏在另一个星球上的最佳方法之一。

磷化氢已成为一种引人注目的气体。最近,苏萨-席尔瓦(Sousa-Silva)和一些研究人员在这一发现中提出磷素作为一个可能的生物信号,因为它与一些地球生命有关。这种联系还是有点神秘。我们仍然不知道究竟是哪些细菌在地球上产生磷化氢,但一些实验室研究表明,复杂的微生物群落会生成这种物质。另外,制造磷化氢需要大量能量,而生命是一种特别充满活力的来源。“我们不知道为什么金星在创造生命,但是只有生命在创造生命才有意义。”苏萨-席尔瓦说,“因为是自发的,所以只会在像地球这样的环境中制造。”

考虑到磷化氢,一个国际研究人员团队使用了两台地面望远镜——夏威夷的詹姆斯·麦克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)望远镜和智利的阿塔卡马(Atacama)大毫米波阵列——在金星的大气层中寻找磷化氢的任何可能特征。果然,他们发现大气中的气体浓度为十亿分之五到二十。地球上的气体组成中,磷化氢含量为每万亿分之一和每四万亿分之一。因此,与将其与地球上发现的磷化氢含量进行比较相比,这已经相当多了。苏萨-席尔瓦说:“所有这些都促使人们对这种补充和大量生产的产品做出异乎寻常的解释。”

这种检测的结果意义肯定是非凡的,但现在还没有人敢说在金星上存在“外星人”。华盛顿大学的天体生物学家维多利亚·梅多斯(Victoria Meadows)并未参与这项研究,他说:“我认为这是一个非常有趣的发现,但绝对需要进一步探索。”

首先,我们必须确保气体确实是磷化氢。这种检测并不那么可靠,甚至研究人员也承认这种信号可能由另一种气体二氧化硫解释的可能性。需要进一步观察金星大气以真正确认磷化氢存在于其中。

如果确认检测到磷化氢,那么人们将着手确定磷化氢的来源。事实证明,由生命产生磷化氢甚至不是最好的解释。可能在温度适中的云层中发现了磷化氢,该区域仍然可能是一些坚强微生物生存的场所。加利福尼亚州立理工大学的生物化学家拉克什·莫古尔(Rakesh Mogul)专注于极端微生物的生命,但并未参与这项研究。他说:“仍然有很多未知数。以生物作为答案很好,但实际上,作为科学家,我们需要确保我们详尽地研究所有其他可能性。”

如果事实证明生命是一个很好的解释,那么这一发现可能会大大提高金星的影响力,使其成为未来的天文探索的场所。尽管金星与地球接近,但在过去的几十年中,金星几乎没有被探索,而我们的另一个邻居火星受到了更多关注。在金星上确认磷化氢可以促使向该星球发起新的微生物狩猎任务。这些类型的任务的要求可能需要比以前更加严格,以防止污染金星环境。牛津大学耶稣学院的天体生物学家莎拉·拉格海默(Sarah Rugheimer)并未参与这项研究,他对我们说:“这需要就金星的未来观测的伦理学进行全球性的讨论。” “如果您正在谈论进入并窥探金星的大气并可能破坏栖息地,我认为我们需要就此进行对话。”

在金星上找到有力的生命证据,将完全改变我们对使行星变得宜居的理解。在寻找地球以外的生命的过程中,我们专注于看起来很像我们自己的行星。但是金星可能会告诉我们需要扩大标准。拉格海默:“如果是微生物,生命就完全不同了,它们可以在我们可能无法期望的环境中创造生物。”

最终,一切都回到一个问题:在宇宙中,我们孤独吗?金星上的微生物看上去似乎并不那么令人印象深刻,但是如果可以在彼此相邻的两个世界上形成生命,那么就有可能宇宙中的生命比我们想象的要丰富得多。

无论如何,这种发现只是漫长旅程的开始,这是发现更多有关金星及其可居住性潜力的开始。目前尚无确切答案。可能永远也找不到确切答案。“正如他们所说,非同寻常的主张需要非同寻常的证据。” 伦敦帝国理工学院的克莱门茨说,“我们有很好的证据,我不会说这很特别。”

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