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金星上存在生命?大氣層存在一種有力證據,被證實是正常值140倍

2024-08-14科學

3031年,太陽系內召開科學家大會。來自金星的科學家發言,並順道說起了一件趣事: 地球人發現金星上存在生命,是在2020年。

那是一個微不足道的年份,在一份研究中,科學家在金星的大氣層發現了一種奇特的物質。

正是這種東西,成功勾起了地球人對金星生命探索的濃厚興趣。

如今,我們還處在未來人眼裏的21世紀,這種被發現的物質究竟是啥呢?它能證實金星上存在生命嗎?

一種成分的發現

讓我們回到4年前的秋天,權威期刊【自然·天文學】上發表了一項最新成果,科學家在金星的大氣層中發現了可能是某種生物才會留下的銘印。

這種銘印,就是在地球上也存在,但卻不怎麽被人所熟知的磷化氫。為什麽說發現這種東西,就意味著可能存在生命呢?這跟磷化氫的生成有關。

首先,不光地球上有磷化氫,就是距離我們較遠的木星乃至土星,兩顆行星的大氣層中也發現有磷化氫,且它的化學效能還很穩定。

之所以金星上發現,就會讓科學家感到激動,是由於金星的大氣層有別於木星和土星。

惡劣的金星上,它的大氣層存在強酸特性,如果金星大氣中有磷化氫,強酸會與其產生劇烈化學反應。就是說,化學反應後會形成新的成分。

而在這種環境裏,依然能發現磷化氫的存在,只能說明在金星上,存在磷化氫源源不斷生成的機制。

那麽,這種機制又會是什麽呢?咱先用地球上磷化氫的生成機制來做一下對比。

自然現象和微生物的參與

學過化學的都知道,地球上的各種物質,要麽是它本身就存在,要麽是兩種物質或者多種物質結合,在化學反應後會產生新的成分。

磷化氫這東西,就是在原有的成分上,再結合一些自然現象而生成的。磷化氫的組成是一個磷和三個氫,但是請註意,兩者之間不是能自然結合生成的。

需要借助外力產生能量,接著分離出氧氣和磷,最後才能讓磷和氫穩定結合在一起。這種外力在地球上,要麽是閃電,要麽是火山噴發活動。

兩種自然現象下,都會形成磷化氫,不過在科學家看來,這種形成的規模相當有限。這也是為什麽,金星大氣層發現磷化氫後,科學家很激動的原因。就是因為那些磷化氫,不太可能是靠自然機制生成的。

同樣在地球上,不靠自然機制,磷化氫的生成就需要某些生物參與才能生成。

地球大氣層中可能會產生少量的磷化氫,其余的則主要分布在沼澤、淤泥這種平時不怎麽被人關註的環境裏。

為什麽會在這種環境裏生成呢?這些地方存在厭氧微生物,被稱為「陰影生態系」。大量的微生物在活動過程中,比如分解動植物等等,就會生成磷化氫。

這類微生物為什麽會形成磷化氫,一種解釋是這是一種保護機制,因為磷化氫有毒,厭氧微生物用這種瓦斯將自己包裹在其中,從而隔絕我們所熟知的生態系。

還有一種解釋是,厭氧微生物用生成磷化氫的方式傳遞訊號,彼此透過這樣的方式進行交流。就像地球上的某些植物,也會透過產生瓦斯來進行資訊的傳遞。

最後一種解釋是,某些微生物利用該機制進行能量和營養交換。不管生成的機制是什麽,有一點很關鍵,那就是上述三種情況,都需要微生物參與才行。

如此一來,就引出了那個最關鍵的點,金星大氣層存在磷化氫,是不是其中也含有厭氧微生物,否則你沒法解釋它們產生的原因。

可若是相信金星大氣層中存在某種微生物,很快就又會產生另一個沖突點,金星惡劣的環境,怎麽能保證生命體存活?

天天看見卻很恐怖

太陽系內的幾大行星,只有金星幾乎能每天清楚的看見。黎明前夕在東方天空出現叫啟明,日暮夕陽下出現在西邊天空又叫長庚。

肉眼下的金星很亮很大,老祖宗給它起的名字也很美麗。尤其是近現代科學發展後,天文學家更是發現了金星跟地球諸多相似的地方。

金星和地球的體積類似,為後者的85.5%,品質則為81.5%,所以感覺上相差無幾。可惜,真正的金星環境卻相當的恐怖,甚至對地球生命體來說是殘暴的。

金星的大氣層富含二氧化碳,強酸環境更是時不時下一場硫酸雨。至於地表的溫度,平均超過460℃,最高可以超過480℃。這樣的高溫,已知地球上目前任何一種生命體都承受不了。

還有一點便是金星的大氣壓,比地球的大氣壓高出了92倍。如果一個人出現在了金星上,巨大的大氣壓仿佛送過來一輛坦克壓在身上。

簡而言之,以金星目前的溫度、大氣壓、大氣等各種環境,完全不是地球生命能待的星球。

這樣一來,磷化氫出現在金星的大氣層,如果是有生物參與機制形成的,不就成為一個悖論了嘛。

要怎麽解決這個矛盾點呢?自從2020年相關的論文發表以來,不少科學家提出了各種解釋或者是質疑。

數據可能有誤

先來看質疑的觀點。一些科學家在論文發表後提出一個看法,研究團隊使用數據可能有問題。

此前的研究團隊,使用的是阿塔卡瑪公釐/亞公釐波陣列望遠鏡,這一裝置在執行中存在比較大的數據雜訊,如此一來研究人員就得用降噪的方式處理數據。

而這種處理數據的方式,很可能損毀了數據本身,從而讓研究團隊得出錯誤的結論。

上述質疑也並非電洞來風,論文發表以後,主持該研究的團隊也釋出過一個聲明,坦言他們在處理數據的過程中存在失誤的地方。而這種失誤,有可能會影響到最終結論的精確度。

簡單來說就是,如果數據是錯誤的,那麽發現的磷化氫,要麽它們的含量沒有論文中所說的那麽高,要麽就完全不存在。

除了這種質疑外,另外一個科學團隊也提出了別的質疑點。他們認為發現的很可能並不是磷化氫,論文中提到的所謂磷化氫吸收譜線,有可能是金星大氣層中的二氧化硫瓦斯。

以上兩種是質疑的聲音,除此之外,也有科學家用別的解釋來支持這一觀點。

金星上存在磷化氫別的生成機制

上面提到了,磷化氫的生成機制為自然和生物參與兩種方式。也有別的科學家,提出了另外的生成機制。

2021年,一項新的研究認為,金星上的磷化物,透過活躍的火山噴發從地幔內進入大氣層,而後該物質又會和大氣層中的硫酸發生反應,最終形成磷化氫。

如果這一觀點是正確的,那就說明在金星上,自然機制參與下,也能產生大量的磷化氫。

不過,這一解釋只是證明了金星大氣層確實存在大量的磷化氫,但由於不是生物參與機制下形成的,並不能證明金星上存在生命。

綜合各種情況來看,目前科學家對於金星上是否存在生命,還是持非常慎重的態度的。哪怕是磷化氫,在金星的大氣層中究竟有沒有大規模存在,現在依然是存疑的。

但此前的研究還是給科學家指明了一個方向,即金星大氣層中的磷化氫究竟有多少,它的形成是生物參與的結果,還是自然參與的結果,未來還有很大的研究空間。

而這些研究最終指向的,依舊是對地外生命的探測。畢竟,人類始終不相信,如此浩瀚的宇宙,怎麽可能只有地球上存在生命。

「起源聯盟」尋找地外生命

在普通人看來,宇宙這麽大,生命的形式不一定只會以地球上的形式存在,我們迄今沒有發現地外生命,很有可能就是尋找的方法不對。

這種思路不能說是錯誤的,但是放在科學的框架下,它就顯得極其寬泛而沒有標準了。

目前嚴謹的科學探尋方法,還是以地球生命體為標準在尋找。之所以不設想另外一種生命形式,是因為到現在,我們還沒有發現別的生命體。所有碳基生命之外的生命體,全部是基於人類的想象。

在這種情況下,嚴謹的科學探尋,還是先以地球的標準為參照。否則沒有標準一通亂找,你也理解不了別的外星生命體究竟是什麽形式了。

去年初,劍橋大學、哈佛大學、芝加哥大學以及蘇黎世聯邦理工學院的多為科學家,組成了一個「起源聯盟」,準備進一步尋找地外生命。

在參與的科學家看來,這項新的計劃,要著眼於長期,而且不管是微生物還是文明形態的生命,統統都在探索的行列。

截止到目前,被證實確定的太陽系外的行星有5000多顆。科學家依舊堅信,銀河系內的行星規模數以億計,像地球這樣能孕育生命的星球肯定存在。

結語

雖然科學家制定的目標很長遠,但以現在人類的科技水平,就連太陽系內的幾大行星,對它們的了解也僅僅是一知半解。

未來探尋地外生命的路程還相當漫長,一方面人類確實應該跟進一步拓寬思路,另一方面太空探測技術也得繼續提升。

最起碼,像金星大氣層究竟是否存在磷化氫這種問題,在技術進一步發展後,要能很快解決才行。而不是像現在,光是向金星發射一個探測器,就要耗費數個月乃至幾年的時間。

一句話,對地外生命的探索,一定伴隨著人類科技的進步。等有一天我們真發現什麽了,也說明我們的技術確實進步了。當然也有一種可能,是外星生命先一步發現我們了。

參考資料:

【「移居金星」為啥不可能?它的環境惡劣到超乎想象】 中國新聞網 2020年9月16日
【金星大氣中首次探測到磷化氫】 科技日報 2020年9月15日
【金星生命事件,差點讓這一新興研究領域走進死胡同】 科普中國 2024年5月19日
【劍橋哈佛等成立「起源聯盟」探尋地外生命 中國科學家這樣說】 第一財經 2023年3月9日