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重大发现!金星存在生命?适不适合居住?你想知道的都在这…

2020年09月21日
自古以来,人类就对神秘的宇宙充满了向往,而对于“外星人”的探索,更是从未停下脚步。
神话“嫦娥奔月”、电影《火星救援》、《星际穿越》……都体现了人类对于探寻宇宙生命的渴望。
近日,国际天文学家Jane Greaves团队在《自然·天文学》杂志发文称,他们于2017年6月利用位于夏威夷东亚天文台的James Clerk Maxwell(JCMT)望远镜,在金星云层中探测到了稀有的磷化氢踪迹。
之后,Jane Greaves团队使用位于智利的更为灵敏的望远镜对金星进行观测,同样看到了金星大气中的磷化氢。并由此推断——“金星上可能存在生命”。
金星表面磷化氢分子效果图(来源: European Southern Observatory)
那么,金星上适合生命存活?为什么发现磷化氢就证明可能存在生命呢?今天,我们就来探讨一下。
磷化氢能证明可能存在生命?
磷化氢,是一种有臭味、无色、剧毒、易燃的气体。通常用作杀虫剂、老鼠药,也应用于电子工业中。
除了人工合成,地球上的磷化氢都是由厌氧微生物通过吸收矿物质或生物材料中的磷酸盐后排出的。当然,除了地球,并不是所有的磷化氢都是由于厌氧微生物产生的。
科学家早前就在木星和土星大气中都发现了磷化氢。不过,由于这两颗行星具有极高的内核温度和压力,使得磷化氢在内部形成后上升到大气中,所以,木星和土星上的磷化氢与生命迹象并没有什么关系。
根据科学家们现有的认识,其他行星自身还不足以形成如此多、足够稳定存在的磷化氢。因此,在金星大气中探测到磷化氢是非常令人震惊的。
JaneGreaves团队认真地考虑了探测到的磷化氢是否由其他的非生物过程形成,比如,地表向上吹来的矿物质、火山或闪电等产生。但是,模拟显示这些因素产生的磷化氢都不足观测到的十分之一。
所以,Jane Greaves团队指出,基于我们现有的认识基本可以排除金星上磷化氢的非生物过程。也就是说,金星上探测到的磷化氢很有可能是“生命信号”。
但是,确认“生命”的存在还需要做更多的工作。比如,如何排除金星上具有不同于地球的产生磷化氢的化学反应等。
当然了,金星上可能存在外星厌氧微生物,但金星上是否存在外星人,就不得而知了。
金星的环境适合生命存活?
金星作为地球的近邻行星,一直被认为是地球的“姊妹行星”。它的半径只比地球小400公里,平均密度是地球的81.5%,体积是地球的0.88倍,而且,金星周围也有大气和云层。
金星和地球大气成分对比图(来源: European Space Agency)
但是,金星与地球还是有很大的差别。
1、金星的公转周期是225天,而自转周期比公转周期还多18天,也就是说,在金星上“一天”比“一年”还要长。
2、太阳系其他行星都是自西向东转的,只有金星的自转方向是自东向西,所以,在金星上太阳是“打西边出来”的。
3、由于金星自转很慢,公转也会影响金星“一天”里太阳的方位,所以,在金星上“一天”可以看到两次日出日落。
4金星地表的大气压强也非常大,大约是地表压强的93倍,这相当于地球上1km深的海里的压强。
5、金星大气层中96.5%都是著名的“温室气体”——C02,N2占3.5%。所以,金星地表温度可以达到四五百度,是太阳系地表温度最高的行星,而且,昼夜差别不超过10度。
6、金星表面五六十公里的高度是云层。跟地球不一样的是,金星上面的云都是硫酸(H2SO4)云。由于地表温度太高,硫酸雨在降落过程中会再蒸发,所以,金星上的硫酸云可以维持很长时间。
如此恶劣的条件,使得类似地球上以碳元素为基本成分的生物很难存活。
Jane Greaves团队就是在金星的硫酸云中探测到了磷化氢。不过,这些生命如何在强酸性的恶劣环境下生存,还需要科学家进一步研究。
为什么不能直接探测金星?
金星的大气非常稠密,从地表发射出来的光都被金星大气吸收了,这就导致我们无法直接利用光学设备观测金星
所以,之前对于金星地表附近的观测都是通过微波探测。Jane Greaves团队也是通过微波观测发现金星云层中的磷化氢。
另外,科学家们还发射了一系列卫星前往金星。
第一个实现金星表面软着陆的“金星7号”(来源: NASA)
1、1961年2月12日,苏联发射“金星1号”飞船,但是,在进入绕太阳轨道后失去联系。
2、1962年,美国发射“水手2号”飞船,飞到金星附近,利用微波测量了金星大气深处的温度,开启人类对金星的探测征程
3、1967年,苏联发射“金星4号”飞船,首次进入金星大气,但是,着陆舱设计极限压强是25个大气压,而金星表面有93个大气压,所以,着陆舱在距离地面25公里处就被压瘪,不能工作了。
至今,总共有28颗飞船成功实现对金星的探测。之后的飞船实现了登陆舱在金星的着陆,但由于金星的地表环境非常恶劣,使得这些探测器运行不到一两个小时就坏了。
科学家们在金星的大气层中检测到磷化氢的存在,是一重大发现,但目前人类对金星的了解仍非常有限,还需要更多的研究来证明,宇宙这么大,人类可能真的并不“孤单”。
本文专家:任德馨,中国科学技术大学空间物理学博士
来源:科普中国公众号