生命的信号磷化氢，预示着金星存在生命？答案很奇妙

最新研究显示，金星上不太可能有生命。但…

赤月轨道飞行器的金星假色视图（以显示细节）。一项新的研究表明，生物学 - 至少如我们所知的一样- 无法解释地球大气中的二氧化硫异常。因此，金星存在于大气层中的生命-可能不太可能。图片来自宇宙航空研究开发机构（Jaxa）/ 空间科学研究所(ISAS) /赤月项目团队/ 皇家天文学会。

金星上有生命吗?

金星的温度高得可以融化铅，所以这个星球表面不适宜生命生存。但其大气层可能是另一回事。来自卡迪夫大学的简·格里夫斯带领的科研团队宣称在金星的大气层中发现了磷化氢。地球上只有微生物和实验室能产生这种气体。磷化氢是金星存在生命的迹象吗？剑桥大学的研究人员们表示，他们现在已经在研究微生物生命是否能存在于金星大气中。而后他们表示，这不太可能。与此同时，格里弗斯与其团队的另一项新研究证实了磷化氢的存在。那么，磷化氢在金星的大气中起什么作用呢？

在期刊《自然通讯》中，研究人员公布了他们同行评审的结果。注意，剑桥大学的新论文可能不是最终定论。尽管一些其他的论文持相反意见，出自格里弗斯团队的另外两篇论文仍坚持磷化氢确实存在于金星上。

显然，在金星大气层中的磷化氢和它意味着什么这个问题上，我们还有很多工作要做。

永久覆盖金星表面的厚云层具有高酸性，但有一个区域的温度和气压与地球非常相似，这使得微生物有可能存在其中。然而，这项新研究表明我们仍然缺乏证据。图片来自航天局（ESA）

云中生命假说

剑桥大学的团队想要弄清楚金星云层中硫的活动是否有可能产生生命。他们称之为“云中生存假说”。科学家们已经推理出大气层中的微生物可能将硫磺作为其食物源，可能再由它们排出其他化学废物。

问题在于，科学家们尚未发现那些预期的化学指纹。据剑桥天文研究所的主要作者肖恩·乔丹所言：我们研究了金星大气中存在的硫基“食物“；这绝对不是你我想吃的东西，但它确实是可取的能源。如果这种食物由生命所消耗，我们应该能通过大气中丢失和获得的特定化学物质看到证据。

剑桥大学的肖恩·乔丹（Sean Jordan）主持了一项新研究，该研究表明微生物无法解释金星大气中不同寻常的二氧化硫异常。图片来自剑桥大学/奥利弗·肖特尔（Oliver Shorttle.）。

奇怪的硫化学

剑桥大学地球科学系的合著者保罗·瑞莫（Paul Rimmer）说：

在过去的两年里，我们一直在试图解释在金星云层中所见的奇怪的硫化学。生命是研究奇怪化学的好方法，所以我们一直在研究是否有办法让生命成为我们所见现象的潜在解释。

实验基于金星大气层中的已知化学能来源。其大气层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现有点奇怪。它大量存在于低空云层中，但在较高的云层中似乎被“吸出”了。来自剑桥大学地球科学系和天文学研究所的共同作者奥利弗·夏特（Oliver Shorttle）说： 如果金星存在生命，它一定在影响大气化学。生命会是金星上二氧化硫水平降低如此之多的原因吗？

模拟二氧化硫之谜

研究人员尝试借助模型解释更低的二氧化硫水平。这些模型包括微生物为了获得“食物“以及废物副产品的代谢反应列表。

简言之，大气层中微生物的新陈代谢能够解释二氧化硫水平下降的原因。问题是另一种化学废物副产品也应该被释放到大气中，但大气中不见它们的踪影。乔丹说，基于最近金星大气层的知识，这就很难解释其原因了。

如果生命与我们在金星上所见的二氧化硫水平有关，那么这将打破我们所知的金星大气化学的一切。我们曾希望生命是一种潜在的解释，但当我们运行模型时，发现这并不是可行的解决方法。但如果生命与我们在金星上的所见无关，那么就仍存在一个待解决的问题：有很多陌生的化学研究需要跟进。

以前的一些研究表明，金星大气中可能存在微生物。原标题：“这幅插图中我们可以看到生存于金星酸性云层中的微生物的拟定生命周期。（1）脱水微生物在金星下雾霾层以植物状态存活。（2）孢子被上升气流携带到宜居的云层中。（3）一旦被液体封住，孢子的代谢就会变得活跃。（4）这些微生物分裂后，液滴通过凝固变大。（5）待液滴变得足够大时，它们会沉入大气层，由于温度升高，它们开始蒸发，促使微生物转化为漂浮在下层雾霾层的孢子。图片来自西格（Seager）等人（2020）/《天文学》。

金星上仍可能存在生命吗?

然而，有可能大气层中微生物生命的表现与科学家所想的大相径庭。金星大气层中的“宜居区”也包含硫酸液滴和极少的水。当然了，这可能与生命理论相悖。但也有可能是此类生命以地球上完全未知的方式适应生存着。它有可能排出意想不到的化学废物吗？

先前的一些研究已经显示微生物如何存在于金星的大气中。从理论上讲，这些微生物可以在部分时间保持休眠，以便在恶劣的条件下生存。这与地球上的缓步动物在寒冷、辐射和太空真空的环境下生存方法相似。

此外，1978年，先驱者金星任务发现磷化氢存在的证据（在后来的数据再分析中确定）。分析也发现其他可能存在的微生物可用的“生物相关化学物质”。

艺术家对先驱者金星任务的概念，该任务于1978年向金星大气层发送了4个小型探测器。对这项任务数据的重新分析支撑了先前关于磷化氢的说法，以及金星大气中其他“生物相关化学物质” - 可能是生命的标志。图片来自宇航局/行星学会。

其他新研究再次确认磷化氢存在

自最初发现磷化氢以来，科学家们就研究结果进行了激烈的辩论，有一些别的研究团队也发现了存在磷化氢的证据。然而，也有一些其他团队没有发现。借由进一步研究，格里弗斯领导的团队认定他们确实发现磷化氢。更多近期论文指出，磷化氢的量比最初设想的少，但它确实存在于金星大气中。

天文学会第240次会议在加利福尼亚州的帕萨迪纳举行，会上格里弗斯的团队讨论了一篇新的初步论文。此论文正待发表，文中包括出自麦克斯韦望远镜（JCMT）的结果。从2020年的观测中得出的数据来看，磷化氢信号仍然存在。观测时配备了新设备和新技术。格里弗斯在推特上表示，数据将用于未来的一篇长期观测论文。

一篇论文详细介绍了麦克斯韦望远镜和阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜（ALMA）的观测结果。也展示了磷化氢信号比预想的低。此外，约90%的此类信号都被当作磷化氢，而二氧化硫产生的污染物仅占10%。

未知吸收体和金星上的生命

另一个疑问是“未知吸收体”。这是一层存在于金星大气中尚未确认的粒子，它们像地球上的一些微生物一样吸收紫外线。人们认为这些粒子并非是圆形的，与细菌的大小相当。然而其构成仍然是个迷。

它们真的是生物体吗？可能只有未来的金星任务能回答这个问题。达芬奇和真相两个新任务目前正由航空航天局（NASA）部署中（NASA后将达芬奇+更名为达芬奇）。他们将于2028年至2023年间登陆金星。航天局（ESA）也将于2030年前后到金星上执行展望（EnVision）任务。

艺术家的插图描绘了金星大气中的磷化氢分子。格里夫斯团队的另外2项研究继续支持磷化氢在地球大气中存在这一说法。据科学家所知，在地球上只有两种方法可以制造磷化氢：实验室中人工生成或活体微生物生成。图片来自ESO/M. Kornmesser/L. Calçada/ 航空航天局 /喷气推进实验室（JPL-Caltech） /皇家天文学会。

概要： 一项来自剑桥大学的研究人员们的新研究表明，金星大气层中不可能存在生命。然而，两项新的独立额外研究成为磷化氢存在的新证。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:人间工作区

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