金星可能有生命?现在下结论太早了

全球传疯了:金星上有生命!

2020年9月14日,《Nature Astronomy(自然天文学)》杂志发表了一篇文章,一个英美科学小组通过望远镜发现金星大气里存在微量的磷化氢气体,尽管这种气体的含量只有20ppb(十亿分之二十),但科学家们认为这是金星存在某些生命体的迹象。

金星可能有生命?现在下结论太早了

金星大气层显出美丽的纹理

尽管发现金星磷化氢的研究小组表示还有许多疑问有待进一步研究,但各种新闻媒体已经迫不及待地把稿件发了出来,有些甚至笃定地宣称“金星上有生命”。

其实这有可能是一个错误。

磷化氢是个啥?

磷化氢又称为膦,是一种既臭并且有毒的气体,它在地球上很常见。

如果你有朋友去过南极,与憨态可掬的企鹅宝宝有过亲密接触,他一定会告诉你那是一种极臭的鸟。因为企鹅的粪便里含有大量膦,这种外表可爱的动物整日混迹于散发着恶臭的粪堆之上,它们身上的气味自然也好不到哪里去。

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企鹅

你可能会说,我没有朋友去过南极。那么,试着想象一下垃圾堆里沤了三天的腐烂鱼肠?那种令人作呕的气味中大部分有磷化氢的功劳。

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企鹅的另一种状态

在地球上,膦基本上是由厌氧细菌贡献的,释放这种有毒且易燃的臭气对于它们来说易如反掌。你也可能通过在碳酸钾水溶液中加热磷来制造膦;而在工业上则一般将白磷与氢氧化钠或氢氧化钾反应,生成次磷酸钠或次磷酸钾的同时得到磷化氢:

3 KOH + P 4 + 3 H 2 O → 3 KH 2 PO 2 + PH 3

当然了,如果你对化学感兴趣,还会找到其它一些制备膦的方法。

膦既臭且毒性很大,早在第一次世界大战的时候就被当作化学武器多次使用,所以制备膦对于人类来说并不是多大的难题。

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膦有毒并且散发恶臭

但是在自然环境中,磷化氢只在两种地方发现过。

行星上的磷化氢

前节我们提到,膦在地球的自然环境中,只会由厌氧细菌消耗有机物质产生。那么在外星球有没有膦呢?当然有。

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膦在木星内部合成并被带到表面

大约在1970年代,科学家就通过对行星大气的吸收光谱分析,发现木星和土星的大气层中存在微量膦。由于磷是一种在太阳系中广泛存在的元素,因此科学家们认为,由于气态行星内部高温高压的环境,磷原子与氢原子被强行结合在了一起,这些产生出来的膦被大气湍流带到行星表层,于是我们可以通过光谱发现它。

现在,科学家们又在金星的大气层发现了膦的痕迹,尽管信号极其微弱,但它可能揭示一些重要信息。

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在金星大气中发现微量膦

膦是由一个磷原子和三个氢原子组成的分子,这两种原子在自然状态下很难结合,除非在木星或土星内部的极端压力和温度情况。否则只能找微生物来帮忙——这也是科学家们认为金星大气层中可能存在活的生命物质的重要原因。

金星的环境极其恶劣

金星是太阳系中距离地球最近的行星,并且它的体积只比地球小一点点。地球上生命繁盛,然而金星却是一个不折不扣的“炼狱”。它的平均表面温度高达464℃,大气压是地球的92倍,大约相当于地球海面以下900米深处的压力;金星稠密的大气层由96.5%的二氧化碳和3.5%的氮气组成;它的空气里仅有极微量的水,地表完全干旱,一直以来,我们都认为那个地方完全不适合生命存在。

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金星环境极端恶劣

由于金星环境太过于恶劣,人类对于金星的探索远没有火星深入,因为发射到金星的探测器在高温高压下迅速“阵亡”,所以我们的认识大多依赖于环绕金星飞行的探测器发回的遥感信息。其中一个重要信息是,金星的大气层中有稠密的硫酸水合物,还有五氧化二磷、氯化铝和硫酸铁等等细小颗粒物。这个信息告诉我们,金星的表面和它的大气层中有磷。

膦只能由金星生物产生吗?

不一定,我们已经知道木星和土星的大气中存在膦,科学家们在实验室中和工厂里也生产出了大量膦,那么在金星地表或地下极端环境中,是否存在某一种非生物机制产生出膦来?这个谜题还有待我们解开。

有一点可以肯定的是,膦不应该在金星的大气层中制造出来,那里不存在可以结合磷化氢的环境,并且云层中已知的化学物质会破坏掉膦分子。科学团队的新发现还需要时间进行验证,同时望远镜本身或者计算机在数据处理的过程中是否受到其它信号的干扰?在目前看来这种可能性还未完全排除。

金星可能有生命?现在下结论太早了

詹姆斯·韦伯太空望远镜

因此,现在说金星有可能存在某种生物、这些生命体排放出大量磷化氢,这个结论为时尚早。或许,未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜可以给我们更加准确的答案。

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页面更新:2024-05-13

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