科学家发现金星上可能存在生命迹象——以下是我们目前所知的情况

This computer-generated perspective view of the highland of Ovda Region on Venus shows Magellan radar datasuperimposed on topography. The image was released by NASA May 26 and it was made up of compilation of radar images collected during all three of Magellan's eight month mapping cycles - PBEAHUNJDBQ
Nice place to live?Image: REUTERS
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  • 科学家在地球最近的邻居金星上探测到了地外生命的可能迹象。

  • 研究人员并未探测到真正的生命,而是探测到了磷化氢。这种气体由在缺氧环境中繁衍的细菌产生,表明微生物可能栖息于这颗行星。

  • 金星在大小和结构上与地球非常相似,但温度高得多,地表高达华氏880度(摄氏471度),并被有毒气体覆盖。

  • 在寻找地外生命的过程中,金星从未成为焦点,相比之下,火星和其他行星受到了更多关注。

科学家在金星酸性极强的云层中探测到一种名为磷化氢的气体,这表明微生物可能栖息于地球这位不适宜居住的邻居身上,这是地球以外可能存在生命的诱人迹象。

研究人员并未发现真正的生命形式,但指出,在地球上,磷化氢是由在缺氧环境中繁衍的细菌产生的。这支国际科研团队最初使用夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜发现了磷化氢,随后又利用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)射电望远镜予以证实。

“我非常惊讶,事实上是震惊。”威尔士卡迪夫大学天文学家简·格里夫斯说道。她是这项发表于《自然·天文学》期刊的研究的第一作者。

地外生命的存在长期以来一直是科学界最重要的问题之一。科学家们利用探测器和望远镜,在太阳系内外的其他行星和卫星上寻找“生物特征”——即生命的间接迹象。

“就我们目前对金星的了解而言,磷化氢最合理的解释,无论听起来多么离奇,就是生命,”麻省理工学院分子天体物理学家、本研究合著者克拉拉·索萨-西尔瓦说道。

“我必须强调,生命作为我们这一发现的解释,始终应是最后的选择,”索萨-西尔瓦补充道。“这一点很重要,因为如果这是磷化氢,而且它源于生命,那就意味着我们并不孤单。这也意味着生命本身必定十分普遍,银河系中一定还有许多其他有人居住的行星。”

在地球上,磷化氢是由在缺氧环境中繁衍的细菌产生的。Image: ESO

在太阳系中寻找其他地方生命的过程中,金星一直不是焦点,火星和其他星球受到了更多关注。

磷化氢是一个磷原子与三个氢原子结合而成的化合物,对人体具有剧毒。

与本研究所用的望远镜类似,地基望远镜可帮助科学家研究天体的化学成分及其他特征。

在金星大气中探测到的磷化氢浓度为十亿分之二十,属于痕量水平。格里夫斯表示,研究人员已排查了火山活动、陨石、闪电以及各类化学反应等潜在的非生物来源,但似乎都不可能成立。该研究仍在继续,以确认生命的存在或找出另一种解释。

金星是地球在行星中最近的邻居。它在结构上与地球相似,但体积略小,是距离太阳第二近的行星,地球则排在第三位。

金星被厚厚的有毒大气层包裹,大气层会锁住热量。地表温度高达华氏880度(摄氏471度),足以熔化铅。

“如果金星上真的存在生命,我只能推测它可能如何存活。金星表面完全不适宜生存,即使是与我们截然不同的生物化学体系,也无法在那里生存,”索萨-西尔瓦说,“但很久以前,金星表面可能曾存在生命,直到失控的温室效应使该行星的大部分区域彻底无法居住。”

酸性测试

一些科学家曾推测,金星高空云层的温度较为温和,约为华氏86度(摄氏30度),可能栖息着能够耐受极端酸性的空中微生物。这些云层约90%由硫酸构成。地球上的微生物无法在如此强的酸性环境中存活。

“如果是微生物,它们可以获得一些阳光和水,或许生活在液滴中以防止自身脱水,但它们还需要某种未知机制来抵御酸的腐蚀,”格里夫斯说。

在地球上,“厌氧”环境中的微生物——即不依赖氧气的生态系统——会产生磷化氢。这些环境包括污水处理厂、沼泽、稻田、湿地、湖泊沉积物,以及许多动物的排泄物和肠道。此外,磷化氢也会在某些工业环境中通过非生物途径产生。

要产生磷化氢,地球细菌会从矿物或生物材料中摄取磷酸盐,并与氢结合。

“我们已竭尽全力,试图在不依赖生物过程的情况下解释这一发现。基于我们目前对磷化氢、金星以及地球化学的认识,我们无法解释金星云层中磷化氢的存在。这并不意味着它就是生命。这只意味着某种奇异的过程正在产生磷化氢,而我们对金星的认识还有待完善,”索萨-西尔瓦说。

金星本应不利于磷化氢的存在。其表面和大气富含氧化合物,会迅速与磷化氢发生反应并将其破坏。

“金星上的磷化氢一边被破坏,一边必然正在被产生,”本研究合著者、英国曼彻斯特大学天体物理学家安妮塔·理查兹说道。

美国国家航空航天局(NASA)局长吉姆·布莱登斯汀在推特上称,这些新发现是“迄今为止在构建地球以外生命证据方面最重要的进展”。美国航天局目前正在考虑的任务中,有一项将向金星发射大气探测器。

“是时候重视金星了,”布莱登斯汀写道。

此前已有机器人航天器造访过金星,但要确认生命,可能还需要一个新的探测器。

“幸运的是,金星就在隔壁,”索萨-西尔瓦说,“因此我们可以真正前去查看。”

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