重大发现!金星大气中检测到一种剧毒气体,或来自金星生命


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重大发现!金星大气中检测到一种剧毒气体,或来自金星生命



作为地球的近邻 , 金星的大小和质量也都十分接近地球 。 然而 , 金星上的环境与地球天差地别 。 金星大气非常稠密 , 其中96.5%是二氧化碳 , 表面大气压相当于地球表面大气压的90倍 。
由于大量二氧化碳产生了极端的温室效应 , 导致整个金星地表的温度达到了464 ℃ 。 在这种极端温度下 , 任何液态水都不会存在 。 此前天文学家认为 , 如同火炉的金星不可能存在生命 。

然而 , 天文学家在金星上的一个最新重大发现 , 或将成为人类搜寻地外生命的里程碑 。 根据《自然天文》(Nature Astronomy)杂志刚刚公布的一项研究[1
, 天文学家在金星大气中检测到了磷化氢(PH3 , 或称膦) , 含量为一亿分之二 , 这个发现令天文学家激动不已 。
那么 , 发现磷化氢意味着什么?为什么这是一个重大发现?

对于地球以及金星这样的类地行星 , 非生物的自然过程基本上无法产生磷化氢 。 在地球上 , 磷化氢要么是生物产生的 , 要么是人类通过化学反应制备出来的 。 在此之前 , 地球是唯一一个发现存在磷化氢的岩质行星 , 因为这里有生命 。
磷化氢与氧气能够进行剧烈反应 , 产生磷酸 。 磷化氢是一种剧毒气体 , 但厌氧微生物并不惧怕 , 而且地球上自然存在的磷化氢都是由厌氧微生物产生的 , 科学家并没有找到其他自然产生磷化氢的方式 。

《天体生物学》(Astrobiology)杂志在2019年刊载的一项研究[2
指出 , 磷化氢可以作为系外行星大气中的生物标志气体 。 磷化氢有三个强烈的光谱特征 , 它们可以很容易从其他大气成分中被分辨出来 。
在恒星光的照射下 , 磷化氢很容易被分解掉 。 如果能在大气中检测出大量的磷化氢 , 意味着它们必然有一个持久性的来源 , 这只能是那里的厌氧生命所产生的 , 所以磷化氢被认为是寻找外星生命的重要标志 。

在此次的新研究中 , 麻省理工学院、卡迪夫大学的天文学家从金星大气光谱中 , 确认了磷化氢的存在 , 含量为20 ppb 。 由于金星离太阳非常近 , 接收到的太阳辐射很强烈 , 而且金星的大气是酸性的 , 所以磷化氢在这种环境中很快就会被反应掉 。
如果金星大气中的磷化氢是在很久之前产生的 , 目前的天文学家就不可能检测到它们 。 因此 , 金星大气中的磷化氢都是刚刚产生不久的 , 而且是在源源不断地产生 。

对此 , 天文学家先考虑生命以外的其他可能解释 , 包括大气化学、地表和地下化学、火山从金星内部喷出磷化氢、陨石从外部把磷化氢带到金星大气中、金星闪电、金星构造板块的相互滑动、太阳风 。
结果发现 , 虽然其中一些过程可以产生微量的磷化氢 , 但比实际发现的磷化氢含量要少几个数量级 , 天文学家无法用非生物过程来解释金星大气中异常丰富的磷化氢 。 也就是说 , 金星大气中的磷化氢有可能是金星生命产生的 。

【重大发现!金星大气中检测到一种剧毒气体,或来自金星生命】事实上 , 先前研究已经表明 , 金星大气中存在复杂的化学环境 , 那里有着合适的温度和气压 , 有条件孕育出生命 。 未来 , 人类可以发射探测器到那里直接搜寻金星生命 。 如果最终能够证明金星大气中存在生命 , 这项研究无疑会成为人类寻找外星生命的起点 。

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