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本文作者: 付靜 | 2020-09-15 17:25 |
難不成有生之年還真能一睹外星人真容?
在「科學(xué)家發(fā)現(xiàn)金星有生命存在可能」的熱門話題之下,有網(wǎng)友這樣評(píng)價(jià)道。
尋找地外生命,是各國(guó)科研人員一直在努力的一件事;而尋找到地外生命,是不少人希望看到的,也是更多人所擔(dān)心害怕的。
一項(xiàng)最新進(jìn)展是:來自美國(guó)麻省理工學(xué)院、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)和卡迪夫大學(xué)的一組科學(xué)家借助位于夏威夷的麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡(JCMT)和位于智利北方沙漠的 ALMA 望遠(yuǎn)鏡,在金星大氣層中兩度發(fā)現(xiàn)了生物標(biāo)記磷化氫(PH3),因此不排除金星存在生命跡象的可能性。
煉獄存在生命宛如天方夜譚
科學(xué)研究從來都該持審慎態(tài)度。
有消息稱:
研究團(tuán)隊(duì)此前用了很長(zhǎng)的時(shí)間來處理上述發(fā)現(xiàn),并且一度不愿發(fā)表論文。
無疑,金星可能存在生命宛如天方夜譚。不少媒體對(duì)這一發(fā)現(xiàn)的描述也是“可信度很高,但還未被完全證實(shí)”。
金星雖是離地球最近的行星,但人類探索地外生命,總將著眼點(diǎn)放在月球、火星乃至系外行星上。原因在于其生存環(huán)境惡劣,并不像是一個(gè)生命該存在的地方:
距離太陽 0.725 天文單位,表面溫度為 465℃-485℃,火山密布;
地表沒有水,空氣中也沒有水分存在,云層主要成分是硫酸,硫酸雨并不少見;
大氣主要由二氧化碳組成,溫室效應(yīng)大規(guī)模地進(jìn)行著,等等。
上個(gè)月,NASA 戈達(dá)德太空研究所(GISS)的一組科學(xué)家還曾在知名學(xué)術(shù)期刊《地球物理學(xué)研究雜志》(Journal of Geophysical Research)上發(fā)表論文,在金星演化的框架下,解釋了金星是如何一步步演化成為如今的煉獄的。
終于,在 2020 年 9 月 14 日,科學(xué)家們的論文正式發(fā)表于權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》子刊《自然-天文學(xué)》(Nature Astronomy),題為 Phosphine gas in the cloud decks of Venus(金星大氣層上的磷化氫氣體)。
在金星呈酸性的大氣中,磷應(yīng)該以氧化物形式存在,但是通過麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡和 ALMA 望遠(yuǎn)鏡的單線毫米波波段光譜檢測(cè),科學(xué)家們?cè)诮鹦谴髿庵刑綔y(cè)到了磷化氫(PH3)氣體的存在。
按時(shí)間順序來看,科學(xué)家們先是在 2017 年 6 月利用麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡(目前世界上工作在亞毫米波段最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡)連續(xù) 5 個(gè)早晨進(jìn)行了金星觀測(cè)。通過對(duì)光譜信號(hào)的分析,磷化氫的存在首次被發(fā)現(xiàn)。
為了證實(shí)這一發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們于 2019 年 3 月通過 ALMA 望遠(yuǎn)鏡再次進(jìn)行觀察。值得一提的是,ALMA 望遠(yuǎn)鏡的精確度是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的 10 倍,擁有更高的信噪比,也就是說收到的信號(hào)中有用成分更高、干擾分量越少。
這次的觀察不僅證實(shí)了 2017 年的結(jié)果,還發(fā)現(xiàn)了關(guān)于磷化氫的更多細(xì)節(jié)。
結(jié)合 2 次數(shù)據(jù),科學(xué)家們估計(jì)磷化氫在金星大氣層中的濃度大約是 20 ppb(億分之二),這一數(shù)值為地球大氣層磷化氫濃度的 1000~100 萬倍,對(duì)于金星來說已經(jīng)很異常了。
既然發(fā)現(xiàn)了磷化氫,那么就要解決磷化氫從哪來的問題了。
按論文的說法:
在已有的金星知識(shí)的基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)想了所有可能生成磷化氫的場(chǎng)景。
科學(xué)家們?cè)诖罅康姆€(wěn)態(tài)化學(xué)和光化學(xué)研究后,仍表示無法解釋其存在的原因。
根據(jù)人類已經(jīng)掌握的信息來看,金星大氣、云層、表面以及地下并沒有通過非生物途徑產(chǎn)生的磷化氫,閃電、火山、流星也無法產(chǎn)生磷化氫。
而且,科學(xué)家還建立了模型,將火山噴發(fā)、閃電、流星等因素考慮進(jìn)來,結(jié)果推算出的磷化氫濃度比實(shí)際探測(cè)數(shù)值低 4 個(gè)數(shù)量級(jí)。
因此,目前科學(xué)家們給出了兩種可能的解釋:
存在某種我們未知的光化學(xué)或地球化學(xué)反應(yīng);
金星可能存在生命。
正如論文合著者之一、麻省理工天文學(xué)家 Sara Seager 所說:
金星可能存在微生物,其最可能的生存方式是在云層里獲取陽光、水分。
這里值得一提、也受到廣泛關(guān)注的是第二種解釋??茖W(xué)家們推測(cè)的依據(jù)是,地球上的磷化氫是通過生命產(chǎn)生的,那么作為地球近鄰的金星也有可能是通過生物途徑出現(xiàn)了磷化氫。
事實(shí)上,磷化氫是一種無色、劇毒、易燃的氣體,需要儲(chǔ)存于鋼瓶?jī)?nèi)液化壓縮。這種氣體常常帶有大蒜味或腐魚味。之所以說磷化氫是通過生命產(chǎn)生的,是因?yàn)檫@種氣體一般情況下不易產(chǎn)生,而是通過以下兩種方式生成:
在生物代謝情況下,由厭氧生物生成;
在包括污水和垃圾處理的工業(yè)情況下生成。
當(dāng)然,這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)還停留在推測(cè)階段,不好下定論。
就未來的研究方向而言,科學(xué)家們?cè)谡撐闹刑岬?,要尋找磷化氫的其他光譜特征,另外還要通過取樣來檢查氣體的來源。
論文合著者之一 Sousa Silva 也表示:
希望科學(xué)界能夠?qū)ξ覀兊难芯糠椒ê徒Y(jié)論進(jìn)行嚴(yán)格審查。我相信我們的模型和數(shù)據(jù)效果不錯(cuò),但我仍然持懷疑態(tài)度??赡艿脑?,我希望全世界都能指出我們的錯(cuò)誤。
即便連研究團(tuán)隊(duì)自己都持懷疑態(tài)度,但不可否認(rèn),人類對(duì)地外生命始終抱有好奇。NASA 局長(zhǎng) Jim Bridenstine 發(fā)推特表示:
金星存在生命?厭氧生物副產(chǎn)品磷化氫的發(fā)現(xiàn),是尋找地外生命的重要一步。大約 10 年前,NASA 在距地球上層大氣 12 萬英尺的地方發(fā)現(xiàn)了微生物的生命跡象?,F(xiàn)在是時(shí)候優(yōu)先考慮金星了。
在知乎上,這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)也沖上今天的熱榜第一。
當(dāng)年,美國(guó)著名天文學(xué)家 Carl Sagan 創(chuàng)立了金星大氣溫室模型,揭示了金星高溫的秘密。致力尋找地外生命的他,留下了一句名言:
宇宙比任何人所能想像的還要大,如果只有我們,那就太浪費(fèi)空間了。
如今,科學(xué)家們?cè)诮鹦谴髿庵袑ひ挼搅松E象,這是一次突破,但前路漫漫。
引用來源:
https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4
https://www.scientificamerican.com/article/venus-might-host-life-new-discovery-suggests/
https://mp.weixin.qq.com/s/D8YRI_faYrK0vn-K3pNc7A
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