生命能否存在于金星云中 [复制链接]

9月14日格林尼治标准时间下午3点，对研究报告的禁运解除，该禁令报告了金星上有生物活性的证据。有关这一发现的猜测已经在社交媒体上迅速传播了好几天，证明了科学家没有能力保守秘密。

金星的表面温度足以熔化铅，因此它并不是外星生命的通常候选者。但是，所报告的签名并不位于行星表面，而是位于云中。

由加的夫大学的JaneGreaves教授领导的研究小组报告了对膦的观察。由一个磷原子和三个氢原子（PH3）组成的分子。在地球上，大气中的微量膦都来自人类或微生物的活动。但这是否使磷化氢的存在成为维纳斯生命的确凿证据？

膦为生物特征的情况

在天然气巨行星木星和土星的大气中发现了磷化氢。然而，这种磷化氢是在巨人巨大的富氢大气中深处存在的高温和高压下形成的。在大气层非常稀薄且氢贫乏的地球行星上，此过程是不可能的。

金星的大气层不是氢气，而是主要由二氧化碳和硫酸云组成。虽然这两种成分听起来对生活的前景都是令人沮丧的，但这些分子由与氧原子结合的碳和硫组成。氧原子的普遍存在应该导致大气中存在的任何磷以相似的方式发生化学反应以形成磷酸盐分子（磷和氧），而不是观察到的膦（磷和氢）。

尽管考虑了金星大气中可能发生的数千种可能的反应，但Greaves和她的团队未能通过非生物（非生物）手段模拟金星上磷化氢的产生。还排除了诸如闪电，火山活动或通过陨石输送等高能过程作为可能的来源，因为它们产生的数量应该太低以至于不能解释探测。

对磷化氢寿命的估算还消除了年轻的金星在更恶劣的环境中生活时，分子从早期时代遗留下来的机会。尽管水可能曾经流过较冷的金星，但这种状况至少在十亿年前就蒸发了。相比之下，膦将在不到年的时间内在金星的大气层中分解。因此，另一个过程必须立即更新供应。

观察到的磷化氢的量很小，仅为20ppb（每十亿份中有20份）。这会导致检测是否可靠，还是由于仪器或分析错误而引起的疑问。为了克服这种可能性，研究小组使用两个不同的望远镜重复了他们的观察；詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）。两种仪器都在金星云中看到了磷化氢的证据。

结论是，膦必须由未知的化学或地质过程产生，或者其来源与地球相似，并且是由生命产生的。

生活看似合理吗？

也许令人惊讶的是，关于生命可能存在于金星云中的想法并不是一个新主意。这个概念可以追溯到年代，由卡尔·萨根（CarlSagan）合着，并且在最近几年中多次被重新审视。

这些论文都指出，尽管维纳斯表面上存在地狱般的温度和压力，但海拔约50km以上的条件在温度和压力上却与地球更加接近。大型生物可能难以保持在空中，但较小的微生物可能能够保持悬浮在云层中。

但是，较低的温度并不能解决所有可能成为云居民的问题。硫酸和缺水形成了一个极端的环境，任何生物都必须保持漂浮才能生存。微生物确实存在于地球大气中，但它们是从表面向上对流的，这在金星上不是可行的选择，因为较低的条件会导致破坏。

还有生活如何开始的问题。尽管有些理论支持更凉爽，湿润的年轻金星，但其他理论则表明该星球永远无法容纳海洋。没有水作为溶剂，即使简单的生活也将无法开始。生命可能会从另一个星球（例如地球）传播。然而，即使微生物能够在藏在岩石层中的旅程中幸存下来，地球出生的生命形式也很难足够迅速地适应剧烈的金星环境。

这个发现有多令人兴奋？

毫无疑问，在另一个星球上找到生命将是令人难以置信的发现。这将证实地球不是唯一的，在金星上发现的生命将证实生物学的多功能性能够适应任何可能的利基市场。

但是这一发现提供了一个以上重要的结果。

也许最令人兴奋的是测试我们检测太阳系外行星生命的能力的潜力。这些遥远的世界不在我们飞船的范围内，因此必须通过识别在其大气中观察到的分子来判断它们的可居住性。但是我们的结论是正确的吗？在金星大气中检测到磷化氢，并有可能与通过访问该行星而收集的原位数据进行比较，这可能是我们检验有可能确定远距离存在生命的理论的一次机会。

另一个令人兴奋的可能性是，膦根本就不是生物来源的。尽管格里夫斯（Greaves）的团队在排除产生这种分子的其他方式时非常谨慎，但这些可能性是基于在地球上测试过的条件。

“有人建议进行生物学解释，因为我们目前无法对地质解决方案进行建模，”未参与此项研究的加利福尼亚大学河滨分校副教授StephenKane解释说。“可能的地质和生物特征的化学作用是巨大的，这是充分探索该参数空间的一项持续努力。这意味着无疑存在尚未实现的地质解释。”

金星上的环境与我们星球上的环境截然不同，这可能导致化学反应或地质过程，这是以前从未想到的。这将表明岩石行星的多样性可能导致真正异国情调的轨道绕其他恒星运行。

最后，在金星上激发出潜在的生物特征可能会为未来的热行星任务提供支持。金星是我们访问的唯一另一个地球大小的行星，并且了解其进化与地球的进化有何显着差异，对于理解可居住环境的产生至关重要。

“金星与可居住性息息相关！”斯蒂芬·凯恩（StephenKane）惊呼道，并指出，如果金星曾经有海洋，那么它可能已经发展了一个生态系统。如果属实，那么地球就是一个示例，表明宜居性与地球的进化方式大不相同。

除了目前正在研究金星气候的日本轨道飞行器之外，美国，欧洲和俄罗斯还在制定许多未来的飞行任务构想。由于高温和高压导致难以到达行星表面，研究磷化氢观察结果的一种可能性可能是类似于年代Vega计划的气球运行的空气气球。

麻省理工学院教授，格里夫斯（Greaves）领导的研究论文的合著者萨拉·西加（SaraSeagar）说：“只有生命存在或没有生命才能解决的唯一问题。”“将前往金星并进行更多测量。”