科學家們在“煉獄”一般的金星上，找到生命的“標記物”——磷化氫。在排除其他可能性之后，他們認為，金星上可能存在生命。

　　作者 | 葉洪濤 紫金山天文臺

　　我們生活在地球上，周遭看去，這個星球上不但有人類，還有著無比豐富的生命種類和形態。可是一旦遙望星空，古代所設想的月宮嫦娥、玉兔不存在，近代所擔心的會入侵地球的火星人也不存在。地球是如此孤單，盡管宇宙中有無數星辰，我們無法確證任何一個上面存在著生命。

　　但在最近，一項新研究稱，在“地獄”一般的金星上，找到了生命的“標記物”——磷化氫，并首次推測金星可能存在生命。

　　這一令人驚奇的結果，發表在9月14日的《自然-天文學》上。

　　地球隔壁的地獄行星

　　這個發現確實令人意外，金星一直不是尋找生命的主要目標，雖然它是離地球軌道最近的行星，比火星還要更近一些。

　　在太陽系中，水星、金星運行在地球公轉軌道以內，因為距離太陽太近，所以表面溫度太高，看起來不適于生命生存。而土星、天王星、海王星又離太陽過遠，表面覆蓋著冰層，顯然也不是宜居環境。

　　太陽系八大行星，越往外越冷（最右的冥王星已被“開除”出行星行列）|來自網絡

　　至于木星，像太陽一樣會自己發熱，內部溫度達30000攝氏度，表面又常年刮著強風暴（并形成了著名的木星大紅斑），是一個極不穩定的環境，人們也沒太指望在它上面找到生命。

　　讓人投入最多關注的就是環境與地球最接近的火星，還有其他幾個具有相對宜居環境的星體，比如木星的衛星（木衛二）和土星的衛星（土衛二、土衛六）。但經過多次的探測，始終沒有找到任何確切的證據。順便一提，2018年6月，好奇號火星車在火星巖石上發現碳基有機分子噻吩（C₄H₄S），暗示火星過去有可能存在生命。

　　讓我們再看一下金星上如“煉獄”一般惡劣的自然環境：

　　在太陽的炙烤下，其表面溫度可達500℃。在這么高的溫度下，液態水早已蒸發，我們現在工業水平下能造出來的最耐溫的塑料也融化了，甚至一些金屬都已經過了熔點。并且，那里空氣極度干燥，濃厚的大氣層除了二氧化碳，還含有相當多的硫酸云。

　　雖然在地球上也發現了一些能在高酸性，或高溫度等極端環境下生存的生命類型，比如一些耐受力極高的細菌，但科學家都更傾向于將尋找生命的目標設定在更宜居的地方。比如前面說到的火星，衛星，還有小行星、彗星，甚至一些太陽系外的類地行星。

　　其他恒星系中處于宜居帶上的行星（液態水所在的軌道附近）。|來自網絡

　　但是，事情往往就是這樣出人意料，在我們認為最不可能的地方，出現了可能的生命痕跡。

　　不可思議的生命標記物

　　這次在金星上發現的磷化氫氣體，是一種比較典型的生命標記物。

　　生命標記物是指與生命活動相關的特征物質，一般由生物體的代謝等活動產生，非生命過程無法、或很難制備。

　　這些磷化氫是研究人員在2017年和2019年分別用麥克斯韋望遠鏡和ALMA望遠鏡兩次對金星進行探測后發現的。他們找到一個只屬于磷化氫的光譜信號，并由此估算出金星云層中的磷化氫豐度為20 ppb，——相當于10億個分子中，有20個磷化氫分子。

　　金星大氣層中發現的磷化氫分子（距離金星表面約6萬米）。 | ESO/M. Kornmesser/L. Calçada & NASA/JPL/Caltech

　　因為不同分子會吸收不同波長的光，每種分子都有一套獨特的光譜“指紋”，科學家們在地球上用天文望遠鏡觀察來自天外的光譜吸收線，就能查明哪些天體上有哪些分子存在。

　　金星大氣層中磷化氫的濃度為20ppb。這個數值看似不高，但已經是地球大氣層中磷化氫濃度的1000~100萬倍。所以研究者使用了“濃度異常高”的表述。

　　磷化氫是一種散發著大蒜和腐魚氣味的有毒氣體，幸好地球上是現在這個濃度，而不是更高，否則我們的健康甚至生命都可能受到威脅。

　　地球上的磷化氫有兩種來源，一種是作為厭氧生物代謝活動的副產物，一種是人類的工業生產。除此之外的，無論是普通的地質過程，還是大氣中的化學反應，都難以產生磷化氫。

　　在太陽系中，磷化氫也并非地球專屬。此前在木星和土星這些巨大的氣態行星上也發現了磷化氫，它們內部極端的高溫高壓環境，可以允許磷化氫以非生物的方式生成。但金星是與地球類似的巖質行星，這就比較奇怪了。

　　金星上的火山活動、地質運動、風暴雷電等非生物過程，都不足以產生這種濃度的磷化氫。所以，在排除了其他可能性之后，科學家們推測，金星上可能存在生命。

　　金星上的大氣，模擬圖。|來自網絡

　　有生命，并不是唯一解釋

　　他們進一步推測，這可能是一種漂浮在金星大氣中的、距離地表數萬米的簡單微生物。

　　那里氣溫沒有金星表面那么高，大概只有二三十攝氏度，空氣中還有微量的水分（0.1%的水蒸氣），如果和硫酸形成含水量約15%的懸浮小液滴，就有可能支持生命存在。

　　或者，也可能是與地球生命非常不同的生命形式，因此更難得到確定的判斷。

　　但科學研究始終是嚴謹的，盡管科學家們已經考慮了所有可能的非生物過程，但在金星上，也可能存在此前未曾知曉的化學過程。究竟是一種什么過程，目前很難想象。

　　卡爾·薩根有一句名言：“不同凡響的結論，需要不同凡響的證據。”就目前而言，僅靠現有的證據就斷定金星上有生命存在，的確略顯武斷。

　　金星上是否有生命存在，目前還不能下定論。|來自網絡

　　但是對地外生命感興趣的朋友也不必失望。應該看到，就算不能獲得發現地外生命的重大成果，如果能夠發現產生磷化氫的全新化學機制，也是一項不錯的成果。它可以幫助我們更進一步地了解行星形成和演化的過程。

　　科學不是只有靠意義特別重大的成果來推動，一個個小成果的積累也是科學進步的標志。目前的這項發現，無疑為進一步探測金星又增加了動力。當前已經有多個正在籌備的金星探測計劃。

　　例如俄羅斯的Venera-D任務（包括一個軌道器和一個著陸器），計劃最早將在2026年飛向金星；歐洲航天局的遠景號（EnVision）金星探測器，計劃在本世紀30年代抵達金星。美國宇航局也正在考慮金星探測的細節，計劃穿越金星大氣層，從而獲取第一手的數據。

　　希望他們能給我們帶回金星的好消息。

　　論文信息：

　　Phosphine gas in the cloud decks of Venus.

　　Nature Astronomy (2020)

　　https://doi.org/10.1038/s41550-020-1174-4

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