最新研究顯示，金星上不太可能有生命。但…

日本赤月軌道飛行器的金星假色視圖（以顯示細節(jié)）。一項新的研究表明，生物學 - 至少如我們所知的一樣- 無法解釋地球大氣中的二氧化硫異常。因此，金星存在于大氣層中的生命-可能不太可能。圖片來自日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（Jaxa）/ 日本空間科學研究所(ISAS) /赤月項目團隊/ 皇家天文學會。

金星上有生命嗎?

金星的溫度高得可以融化鉛，所以這個星球表面不適宜生命生存。但其大氣層可能是另一回事。來自卡迪夫大學的簡·格里夫斯帶領的科研團隊宣稱在金星的大氣層中發(fā)現(xiàn)了磷化氫。地球上只有微生物和實驗室能產(chǎn)生這種氣體。磷化氫是金星存在生命的跡象嗎？劍橋大學的研究人員們表示，他們現(xiàn)在已經(jīng)在研究微生物生命是否能存在于金星大氣中。而后他們表示，這不太可能。與此同時，格里弗斯與其團隊的另一項新研究證實了磷化氫的存在。那么，磷化氫在金星的大氣中起什么作用呢？

在期刊《自然通訊》中，研究人員公布了他們同行評審的結(jié)果。注意，劍橋大學的新論文可能不是最終定論。盡管一些其他的論文持相反意見，出自格里弗斯團隊的另外兩篇論文仍堅持磷化氫確實存在于金星上。

顯然，在金星大氣層中的磷化氫和它意味著什么這個問題上，我們還有很多工作要做。

永久覆蓋金星表面的厚云層具有高酸性，但有一個區(qū)域的溫度和氣壓與地球非常相似，這使得微生物有可能存在其中。然而，這項新研究表明我們?nèi)匀蝗狈ψC據(jù)。圖片來自歐洲航天局（ESA）

云中生命假說

劍橋大學的團隊想要弄清楚金星云層中硫的活動是否有可能產(chǎn)生生命。他們稱之為“云中生存假說”?？茖W家們已經(jīng)推理出大氣層中的微生物可能將硫磺作為其食物源，可能再由它們排出其他化學廢物。

問題在于，科學家們尚未發(fā)現(xiàn)那些預期的化學指紋。據(jù)劍橋天文研究所的主要作者肖恩·喬丹所言：我們研究了金星大氣中存在的硫基“食物“；這絕對不是你我想吃的東西，但它確實是可取的能源。如果這種食物由生命所消耗，我們應該能通過大氣中丟失和獲得的特定化學物質(zhì)看到證據(jù)。

劍橋大學的肖恩·喬丹（Sean Jordan）主持了一項新研究，該研究表明微生物無法解釋金星大氣中不同尋常的二氧化硫異常。圖片來自劍橋大學/奧利弗·肖特爾（Oliver Shorttle.）。

奇怪的硫化學

劍橋大學地球科學系的合著者保羅·瑞莫（Paul Rimmer）說：

在過去的兩年里，我們一直在試圖解釋在金星云層中所見的奇怪的硫化學。生命是研究奇怪化學的好方法，所以我們一直在研究是否有辦法讓生命成為我們所見現(xiàn)象的潛在解釋。

實驗基于金星大氣層中的已知化學能來源。其大氣層中含有大量二氧化硫。而在地球上，火山排放了大部分的二氧化硫。

然而，金星上的二氧化硫的表現(xiàn)有點奇怪。它大量存在于低空云層中，但在較高的云層中似乎被“吸出”了。來自劍橋大學地球科學系和天文學研究所的共同作者奧利弗·夏特（Oliver Shorttle）說： 如果金星存在生命，它一定在影響大氣化學。生命會是金星上二氧化硫水平降低如此之多的原因嗎？

模擬二氧化硫之謎

研究人員嘗試借助模型解釋更低的二氧化硫水平。這些模型包括微生物為了獲得“食物“以及廢物副產(chǎn)品的代謝反應列表。

簡言之，大氣層中微生物的新陳代謝能夠解釋二氧化硫水平下降的原因。問題是另一種化學廢物副產(chǎn)品也應該被釋放到大氣中，但大氣中不見它們的蹤影。喬丹說，基于最近金星大氣層的知識，這就很難解釋其原因了。

如果生命與我們在金星上所見的二氧化硫水平有關，那么這將打破我們所知的金星大氣化學的一切。我們曾希望生命是一種潛在的解釋，但當我們運行模型時，發(fā)現(xiàn)這并不是可行的解決方法。但如果生命與我們在金星上的所見無關，那么就仍存在一個待解決的問題：有很多陌生的化學研究需要跟進。

以前的一些研究表明，金星大氣中可能存在微生物。原標題：“這幅插圖中我們可以看到生存于金星酸性云層中的微生物的擬定生命周期。（1）脫水微生物在金星下霧霾層以植物狀態(tài)存活。（2）孢子被上升氣流攜帶到宜居的云層中。（3）一旦被液體封住，孢子的代謝就會變得活躍。（4）這些微生物分裂后，液滴通過凝固變大。（5）待液滴變得足夠大時，它們會沉入大氣層，由于溫度升高，它們開始蒸發(fā)，促使微生物轉(zhuǎn)化為漂浮在下層霧霾層的孢子。圖片來自西格（Seager）等人（2020）/《天文學》。

金星上仍可能存在生命嗎?

然而，有可能大氣層中微生物生命的表現(xiàn)與科學家所想的大相徑庭。金星大氣層中的“宜居區(qū)”也包含硫酸液滴和極少的水。當然了，這可能與生命理論相悖。但也有可能是此類生命以地球上完全未知的方式適應生存著。它有可能排出意想不到的化學廢物嗎？

先前的一些研究已經(jīng)顯示微生物如何存在于金星的大氣中。從理論上講，這些微生物可以在部分時間保持休眠，以便在惡劣的條件下生存。這與地球上的緩步動物在寒冷、輻射和太空真空的環(huán)境下生存方法相似。

此外，1978年，先驅(qū)者金星任務發(fā)現(xiàn)磷化氫存在的證據(jù)（在后來的數(shù)據(jù)再分析中確定）。分析也發(fā)現(xiàn)其他可能存在的微生物可用的“生物相關化學物質(zhì)”。

藝術家對先驅(qū)者金星任務的概念，該任務于1978年向金星大氣層發(fā)送了4個小型探測器。對這項任務數(shù)據(jù)的重新分析支撐了先前關于磷化氫的說法，以及金星大氣中其他“生物相關化學物質(zhì)” - 可能是生命的標志。圖片來自美國宇航局/行星學會。

其他新研究再次確認磷化氫存在

自最初發(fā)現(xiàn)磷化氫以來，科學家們就研究結(jié)果進行了激烈的辯論，有一些別的研究團隊也發(fā)現(xiàn)了存在磷化氫的證據(jù)。然而，也有一些其他團隊沒有發(fā)現(xiàn)。借由進一步研究，格里弗斯領導的團隊認定他們確實發(fā)現(xiàn)磷化氫。更多近期論文指出，磷化氫的量比最初設想的少，但它確實存在于金星大氣中。

美國天文學會第240次會議在加利福尼亞州的帕薩迪納舉行，會上格里弗斯的團隊討論了一篇新的初步論文。此論文正待發(fā)表，文中包括出自麥克斯韋望遠鏡（JCMT）的結(jié)果。從2020年的觀測中得出的數(shù)據(jù)來看，磷化氫信號仍然存在。觀測時配備了新設備和新技術。格里弗斯在推特上表示，數(shù)據(jù)將用于未來的一篇長期觀測論文。

一篇論文詳細介紹了麥克斯韋望遠鏡和阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA）的觀測結(jié)果。也展示了磷化氫信號比預想的低。此外，約90%的此類信號都被當作磷化氫，而二氧化硫產(chǎn)生的污染物僅占10%。

未知吸收體和金星上的生命

另一個疑問是“未知吸收體”。這是一層存在于金星大氣中尚未確認的粒子，它們像地球上的一些微生物一樣吸收紫外線。人們認為這些粒子并非是圓形的，與細菌的大小相當。然而其構(gòu)成仍然是個迷。

它們真的是生物體嗎？可能只有未來的金星任務能回答這個問題。達芬奇和真相兩個新任務目前正由美國航空航天局（NASA）部署中（NASA后將達芬奇+更名為達芬奇）。他們將于2028年至2023年間登陸金星。歐洲航天局（ESA）也將于2030年前后到金星上執(zhí)行展望（EnVision）任務。

藝術家的插圖描繪了金星大氣中的磷化氫分子。格里夫斯團隊的另外2項研究繼續(xù)支持磷化氫在地球大氣中存在這一說法。據(jù)科學家所知，在地球上只有兩種方法可以制造磷化氫：實驗室中人工生成或活體微生物生成。圖片來自ESO/M. Kornmesser/L. Cal?ada/ 美國航空航天局 /噴氣推進實驗室（JPL-Caltech） /皇家天文學會。

概要： 一項來自劍橋大學的研究人員們的新研究表明，金星大氣層中不可能存在生命。然而，兩項新的獨立額外研究成為磷化氫存在的新證。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:人間工作區(qū)

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