宇宙时空 金星上可能存在生物

金星上可能存在生物

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【新三才首发】最新一个令人类惊讶的天文发现是金星上可能有生物制造出的气体存在,这可能是金星上存在生命的迹象,这项发现重新激起人们关心这个离地球最近的星球。世界各地的研究人员和太空机构现在都在争相将其在地球以及位于太空中的观测仪器转向金星,以探究称为磷化氢的气体是否真的存在,并研究它是否可能源自于生物。

在德国加兴地区的欧洲南方天文台从事研究的天文学家说,他们已经找到金星上有磷化氢存在,接下来他们需要进一步了解它是否确实可以代表着生物的存在。

9月14日,科学家透露,他们使用位于智利的Atacama大型毫米/次毫米阵列望远镜和位于夏威夷的James Clerk Maxwell望远镜在金星表面上空约55公里高的大气层中发现磷化氢。从无线电望远镜得到的数据显示,光线在毫米波波长之处会被吸收掉,在光谱观测图上它会出现一条线,称之为光谱吸收线。若以它对应于大气中磷化氢的浓度来说是十亿分之20。

天体生物学家将磷化氢(一种氢和磷的有毒化合物)标记为可能在其他星球上存在生物的特征,它是由地球上的某些生物体产生的。剑桥麻省理工学院的分子天体物理学家克拉拉说,厌氧生物(无须氧气即可生存)能够无碍的产生此一气体,克拉拉也是磷化氢检测研究的共同研究员。但是在金星严苛与高酸性的环境下磷化氢应该会被分解掉。发现气体的团队因而提出一个结论,一定存在着某种不断产生磷化氢气体的机制,也就是说这是尚未知晓的某种生物学机制或科学家尚无法解释的化学过程。 研究人员暂时假设,在发现磷化氢的大气区域中可能是离行星表面的极高压力和焦燥温度很远,因此一些存在空气中的微生物可以存活。

在这种可能性能够被严谨的证实之前,科学家很期望能够确定金星上确实存在磷化氢。但并非所有人都对团队的发现深信不疑。美国南佛罗里达大学的宇宙生化学家马修·帕塞克说,部分原因是研究人员在他们的数据中只辨识出一种磷化氢的光谱吸收线,还需要其他人的再确认。

天文学家现在希望使用地球上的其他望远镜进行观测。麻省理工学院的行星科学家杰森·迪特曼建议使用两种仪器,他计划与苏萨共同进行观测。其中一种仪器是位于夏威夷隶属美国国家航太总署(NASA)的红外线望远镜。另一种是NASA的同温层红外线天文观测台,实际上这个观测台是一架装有望远镜的飞机。

针对光谱中的红外线部分和红外线之外的其他部分进行的观测将使科学家能够找出与磷化氢有关的其他吸收线,从而提供一种验证其存在的方法。他们还可以提供有关磷化氢的位置以及其在几天和几周内位准如何变化的更多数据。迪特曼的研究小组本希望在2020年7月观测金星,但因为武汉肺炎冠状病毒大流行的疫情的关系而延后了。

目前有三个飞行计划预定在未来几个月内飞向金星执行任务,一是欧洲和日本的BepiColombo宇宙飞船正在飞向水星,另外两个是欧洲航太署的太阳轨道飞行器和NASA的Parker太阳探测器,他们都在航向太阳。

这些由航太载具上的观测是有利的,因为它们不会受到地球大气层的干扰。但是,这些科技仪器本来是用于观察其他事物,例如水星或太阳的表面,因此尚不清楚它们是否具有适当的灵敏度来检测金星大气中的磷化氢。

担负这项任务的美国马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室的天体物理学家拉瓦怀说,BepiColombo在今年10月会飞越金星,但是能测到磷化氢气体的机会很小。但明年8月会有较佳机会以其红外线仪器侦测到这种气体。Parker太阳探测器也可以用它那个本用于研究太阳粒子的仪器进行探测。虽然测到的机率低,但不能完全排除。

目前有一艘太空船正绕着金星轨道运转,就是日本的Akatsuki(赤月)任务号,它是于2015年进入金星轨道的,负责研究金星的天气并寻找火山活动。尽管它缺少直接发现磷化氢所需的仪器,但它可以提供有关金星大气和云层的数据,因为这两者是生命的要素。

其他仍在研发中的任务可能更有希望,因为可以对这些任务进行修改以支援磷化氢的检测。印度太空研究组织(ISRO)计划于2025年发射发射一艘绕行金星轨道,名为Shukrayaan-1的探测器。威斯康辛大学麦迪逊分校的行星科学家桑杰·利玛叶表示,ISRO有足够的时间重新考虑修改其探测器的仪器来进行探测。他说如果他们没有抓住这个机会,将会是个错失。

美国和欧洲也正在考虑造访金星,以便蒐集有关金星是否有潜在适合人类生存的有用地理资讯,甚至可以直接寻找生命迹象。美国航太总署的研究人员说,该署有一项名为VERITAS的附属太空任务,该任务是另外一项主任务的外加计画,将会进行生物迹象调查。该名研究人员说,VERITAS可加载数百公斤的其他设备,美国航太总署可以用它来装载执行这项任务的小型探测船。

另一方面,如果天文学家能够确认磷化氢的探测方式,他们就能将其他也可产生磷化氢的可能途径排除,然后才能肯定金星上的磷化氢是由生物体制造出的。这包括建立模型以研究非由生物产生的途径,并在实验室进行试验以寻找原先研究中未考虑到的化学途径。马修·帕塞克说,建立实验模型是合理的途径。他认为,地球上的大多数化学反应都与水有关,但在金星上并非如此。因此,有很多实验都没有人做过。马修·帕塞克对于金星上的磷化氢象征可能存在生物的说法表示怀疑。他认为也许只是未知的化学反应结果。

VERITAS计画的成员之一赫伯特说,只有数据可以解决争论。也许地球和金星是以两种不同的过程演化成宜居星球。要解决这个疑问,我们需要获得足够的火星水星甚至是金星的基本相关数据。

(编译:郭慕法)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才首发)