磷化氢|磷化氢真是金星“生命证据”？诺奖得主：金星在人类心目中的排名上升了
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金星 。 NASA/JPL-Caltech
当人们的目光聚焦在火星探索上时 ， 金星突然来“抢风头”了 。 近日 ， 一支由麻省理工学院、曼彻斯特大学和卡迪夫大学的天文学家组成的团队 ， 在金星光谱中首次发现了磷化氢的存在 ， 这意味着金星上可能存在生命 。
目前 ， 这项新近发表于国际知名学术期刊《自然-天文学》上的研究结果 ， 引起了天文学界和航空领域的极大关注 。 去年因发现太阳系外行星飞马座51b而分享诺贝尔物理学奖的迪迪埃·奎洛兹就表示：“我很满意 ， 金星在人类心目中的排名上升了 。 ”
剧毒气体竟成“生命证据”
【磷化氢|磷化氢真是金星“生命证据”？诺奖得主：金星在人类心目中的排名上升了】判定一个星球上是否存在生命迹象 ， “氧”可能是人们心中的关键要素 。 然而奎洛兹指出 ， 这可能是一个误区 ， 因为无机化学方式也可以产生氧 ， 所以找到“氧”不等于发现生命 。 不过 ， 磷化氢就不一样了 。 “听起来有点难以置信 ， 但就我们目前对金星的理解 ， 如果这次探测到的气体真的是磷化氢的话 ， 那么金星上就有可能存在着生命 。 ”奎洛兹说 。
为什么磷化氢会被认为可能是金星存在生命迹象的证据？中国科学院行星科学重点实验室主任、紫金山天文台研究员季江徽说 ， 磷化氢是一种剧毒气体 ， 通常由厌氧性生物的代谢产生 ， 此外 ， 人类的工业生产也会产生大量磷化氢 ， 这些都与生命活动有关 。
虽然地球上的非生命活动 ， 如火山活动、陨石、闪电等自然现象也可能产生一定量的磷化氢 ， 但数量极少 。 研究人员在金星大气中发现的磷化氢浓度达到了十亿分之二十 ， 这个浓度是地球大气层中磷化氢浓度的1000—100万倍 。
不过也有人猜测 ， 金星大气层中的磷化氢是上世纪60年代至80年代人类发射的金星探测器留下的 。 但是 ， 磷化氢非常容易被化学反应消耗 ， 这么多年过去了 ， 如果说硫化氢浓度真的达到了被观测的量的话 ， 就说明金星有持续产生大量磷化氢的机制 。
金星上的火山活动比地球上剧烈得多 ， 这或许成为大量磷化氢的来源 。 季江徽还提醒人们 ， 2018年科学家在火星上发现了甲烷 ， 那次发现的意义与此相似 。 总之 ， 眼下科学家们的当务之急要搞清楚 ， 这些磷化氢是如何产生的 ， 而这需要更进一步的研究 。
在地球上“看”清遥远行星
比起论证金星上是否有生命 ， 季江徽更在意的是 ， 人类在距离金星数千万至上亿公里之外的地球上 ， 用望远镜“看”清了金星大气的物质 。
太阳系中 ， 无论从大小、密度、重力、内部结构来看 ， 金星都是与地球最相似的行星 ， 美国、苏联、日本都向其发射过太空探测器 ， 用以观测它的面貌 。 不过 ， 金星表面覆盖着厚厚的硫酸云 ， 阳光都难以透过 ， 再加上接近500-°C的高温和高达350千米/小时的风速 ， 使得探测金星尤为困难 。 迄今为止 ， 在金星着陆的探测器中 ， 最长的工作时间也只有11分钟 。
随着技术发展 ， 人们能够借助地面上的射电望远镜看清太空物质 。 在这个项目中 ， 科学家利用夏威夷的麦克斯韦望远镜发现了金星大气中的磷化氢 ， 随后使用智利的阿塔卡玛大毫米/亚毫米阵列射电望远镜予以进一步确认 。
如今 ， 人类利用光谱探测太空物质已变得越来越普遍 。 季江徽透露 ， 紫金山天文台曾利用位于青海的13.7米口径毫米波射电望远镜 ， 看清了彗星中含有大量有机物 。 “和以前相比 ， 现在的望远镜技术能够极大提高空间分辨率 ， 可通过光谱确定特定的分子特征 ， 从而识别太空中的物质成分和丰度 ， 这将对未来的宇宙探测产生深远影响 。 ”季江徽说 。
莫让地球成为下一个金星
别看金星现在充满“死亡气息” ， 但它曾经是颗“宜居之星” 。 美国国家航空航天局戈达德太空研究所（GISS）基于金星探测器的数据建模后发现 ， 金星形成后有30亿年温度处于20°C至50°C的宜居状态 ， 并且有着河流、海洋和多样的生命 。
它究竟是如何走到如今这般境地的呢？这一切很可能源于一块多米诺骨牌的倒塌——科学家曾经计算出在7亿至7.5亿年前 ， 金星上曾出现过某一事件导致二氧化碳浓度急剧上升 ， 从而让气候变暖一发不可收拾 ， 这或许为当下面临全球气候变暖的地球敲响了警钟 。
“是时候让金星重新回到人们的视野中了 。 ”在奎洛兹看来 ， 金星因为过热的环境、巨大的气压、酸性的大气环境不被视为星际探索的首选 ， 但它其实是一个非常具有研究价值的星球 。
发表该项研究的研究小组向外透露 ， 他们将继续寻找在金星上检测到的磷化氢气体的来源 ， 并寻找大气中其他可能意外出现的气体 。
作者：沈湫莎
责任编辑：任荃
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