我们来自何处?是否是唯一的存在?在地球以外的其他行星上寻找生命迹象,将是迄今为止我们作为生命存在所面临最问题之一。

下面这段视频来自麻省理工学院的两名科学家,为大家讲解9月14日在金星大气中的发现。

Credit:MIT

2020年9月4日,天文学家们宣布在金星大气中,发现了磷化氢(phosphine),这是一种潜在的生物标记(biomarker),以下是英国皇家天文学会有关这次发现的十个问答。

有关金星大气层中生命迹象的十个问答

Credit ESO / M. Kornmesser / L. Calçada & NASA / JPL / Caltech

问题一:这次发现了什么?

答:天文学家们在金星大气层中发现了磷化氢分子。

问题二:为什么会(如此)令人关注呢?

答:科学家们在金星大气中检测到的磷化氢数量相对较大,在地球上,磷化氢可以通过闪电火山等自然活动产生,也可以通过微生物的代谢产生,但自然活动产生的数量很少,在地球上这么多量的磷化氢,唯一已知的方式是生物代谢。

问题三,这是否意味着在金星上存在着生命?

答:不能这么说,令人兴奋的是,这是我们首次在金星大气中发现生命可能存在的迹象,对此我们没有其他合理的解释。这并不意味着金星大气中一定有生命的存在,因为我们可能会错过其他一些未知的可能,未来我们还需要进一步的调查研究

问题四,磷化氢分子是如何检测到的?

答:科学家们使用位于夏威夷的麦克斯韦望远镜(JCMT),对金星大气进行了光谱观测,原子和分子能够吸收特定波长的光,在吸收谱(absorption spectrum)磷化氢波长处出现缺口,证明了金星大气中磷化氢的存在。(简单说,就是不同的物质具有不同的光谱线,从光谱线中我们可以鉴定出化学成分。)

问题五,能确定是磷化氢吗?

答:是的,可以,科学家们再次使用位于智利的ALMA阵列进行了进一步观测,确认了JCMT望远镜的发现。

问题六,还有什么活动能产生磷化氢?

答:在地球上,诸如闪电,火山等活动能产生少量的磷化氢,还可以通过陨石传递,或者与太阳风相互作用产生,但是这些自然过程中产生的磷化氢数量都很少,不能解释我们在金星大气中观测到如此多的磷化氢。

问题七,有没有可能是早期派往金星的探测器金星带去了污染?

答:在上世纪60年代至80年代,人类发射了许多的探测器前往金星,有些进入了金星大气层,有些安全着陆在金星表面,虽然存在着污染金星的可能性,但我们观测到的磷化氢数量很多,另地球上仅有极少数的生物体才能产生磷化氢,且极少能在金星的极端环境存活,综上,不太可能是来自地球的生物污染。

问题八,为了确认是否有生命的存在,还需要做什么进一步的研究呢?

答:最好的办法是直接检测,未来最终需要派遣探测器重新造访金星,对其大气层进行检测,或者在大气层中采样并带回地球进行分析。

问题九,星或火星上有类似的生命迹象吗?

答:水星上没有大气层,水星朝着太阳的一面非常热,背对太阳的一面又非常寒冷,所以几乎不可能有生命的存在。
而火星不同,至少从火星的历史上说,火星上是有生命存在的可能,因为我们知道火星上曾经有一段时间温暖且潮湿,眼下也在火星上进行着生命迹象的寻找。

问题十,木星上有生命吗?

答:木星是一个巨大的气态行星,它的主要成分是氢气,而不是二氧化碳,所以在木星大气中几乎不可能有生命的存在。然而在木星的卫星上,如木卫二,木卫三,在它们的层下面有着液态海洋,那里生命存在的可能性很大。

参见:

https://ras.ac.uk/news-and-press/news/venus-phosphine-detection-factsheet

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