外星會噴出有毒,有臭味的氣體!用氣味,能否找到外星生命?

磷化氫是一種氣味難聞的氣體,對地球生命來說是有毒的,可能預示著宇宙其他地方存在外星生命。為什么這樣的外星人會產生這種氣體,目前還不清楚,但他們可能將其用作細胞通訊的一種形式。

在6月24日舉行的年度天體生物學科學會議上,麻省理工學院分子天體物理學博士后Clara Sousa-Silva在演講中說:在宇宙中尋找生命,沒有人是顯而易見的選擇。

首先,在地球上,磷化氫是一種“極其易燃、毒性極高、惡臭難聞的分子”。反應性很強,需要大量的能量才能產生,所以它不受地球上生命的青睞,也不應該在任何地方被發(fā)現,即便如此,它還是在全球范圍內少量存在。在污水、沼澤地、魚和嬰兒的腸道、稻田和企鵝糞便中都能發(fā)現這種氣體的痕跡,但所有這些地方都有一個共同點:沒有氧氣的環(huán)境。當磷化氫暴露于氧氣中時會發(fā)生反應,并干擾細胞利用氧氣產生能量的能力。

只有磷酸鹽與氧氣代謝的關系才會使其毒性如此之大,甚至在第一次世界大戰(zhàn)期間,它被用作化學武器,但在無氧環(huán)境中,磷化氫沒有那么邪惡。在遠離氧氣行星上的其他生命“可以愉快地產生磷化氫”。在地球上,微生物在無氧環(huán)境中產生磷化氫,盡管我們不知道它們是如何以及為什么要花費這么多的能量來產生磷化氫。研究人員,生命可能是利用膦來防御,為生化過程捕獲金屬,或與其他細胞溝通。

更重要的是,更大的生命形式(如人類)通過殺蟲劑和甲基***生產等活動向大氣中產生和釋放少量的磷化氫。因此,蘇薩-席爾瓦和團隊想要看看在不同系外行星上探測到磷化氫的可能性有多大。模擬了不同系外行星上磷化氫的產生、生存和破壞,并發(fā)現在特定條件下,確實可以通過測量磷化氫與光相互作用來探測磷化氫的存在。數據表明,如果這種氣體在全球產生的濃度與地球上缺氧生態(tài)系統(tǒng)(如污水處理廠)大氣中的濃度相當,那么這種氣體可以被檢測到。

更重要的是,發(fā)現膦不會給出任何“假陽性”。有時,非生物現象(如閃電)或地質結構(如火山)會釋放出甲烷或生物體產生的分子等氣體,這是愚弄了天體物理學家。在一個多巖石的溫帶系外行星上,任何可檢測到的磷化氫含量似乎都只能由生命產生。模擬顯示,閃電和火山等現象可以產生非常微量的磷化氫,這些磷化氫可以忽略不計,也無法檢測到。想象一個潮濕、無氧“兩極之間的熱帶天堂”,這個星球可能會產生大量的磷化氫。

那個星球上的外星生命可能會發(fā)現我們這個富含氧氣的世界超級沒有吸引力,生命可以愛氧,也可以愛磷化氫,但它不可能同時愛兩者。然而,一顆行星產生那么多可檢測到的磷化氫,實際可能性仍然非常低,這是因為磷化氫需要大量的能量才能合成,而磷(構成磷的元素之一)可能在任何行星上都不會大量存在。但是“僅僅因為一個分子的豐度很低,對大氣的影響很小,這并不意味著你不應該去尋找它。

法國里昂大學博士后郝繼華(音譯)同意這一觀點:我不知道(產量)會達到多少才能被檢測到,但“這是一個非常有希望的簽名”。這聽起來真的很有趣……尤其是如果你能探測到它,并把它與其他潛在生物特征氣體聯系起來的話。事實上,這個潛在的目標只是16000多個潛在分子中的一個,這些分子可以作為生命的信號,我們不應該偏愛具有生物特征的氣體,但如果我們這么做了,希望能說服你成為‘磷化氫團隊’,其研究發(fā)現將發(fā)表在即將出版的《天體生物學》上。


博科園|文:Yasemin Saplakoglu/Live Science
參考信息:天體生物學科學會議
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