发表自话题：金星能否有生命
金星上存在生命？这个如同天方夜谭的想法，今天却被严肃讨论了。
英国《自然·天文学》杂志14日发表一项行星科学最新发现，英国科学家团队首次于金星大气中探测到了磷化氢气体。研究者认为，目前有两种可能的解释：存在某种我们从未了解过的化学反应，或是金星大气层中的生命造就了这些气体。
什么是“磷化氢”？
如何为金星生命的猜想找到依据？在探测器深入金星大气层之前，直接捕捉到生命的影像甚至是本尊，显然不切实际。因此，研究人员可以使用的武器就成了生物标记。这类分子可以由生物体的代谢等活动产生，并且非生命过程都无法制备。之前的研究曾指出，在岩质行星中，故事的主角——磷化氢（PH3）就属于一种生物标记。
金星与磷化氢分子（图片来源：ESO/M. Kornmesser/L. Cal ada & NASA/JPL-Caltech）
美国麻省理工学院分子天体物理学博士后克莱拉·索萨-席尔瓦曾在天体生物科学年会上表示过，地球上的磷化氢是一种极易燃、极有毒、极恶臭的分子，可以在污水、沼泽地、鱼和人类婴儿的肠道、稻田等地方找到，但所有这些地方都有一个共同点：没有氧气。这是因为，与氧气接触时，磷化氢会反应并干扰细胞利用氧气产生能量的能力。
她推测，在没有氧气的遥远星球上的其他生命“可以愉快地产生磷化氢”，它们可能借助磷化氢进行防御、捕获金属用于生化过程或与其他细胞进行交流。
鉴于此，研究团队模拟了各种系外行星上磷化氢的生成、维持和被破坏过程。他们发现，在某些条件下，确实可以通过测量磷化氢与光的相互作用来检测到其存在。数据表明，如果磷化氢在该系外行星上的浓度与地球上缺氧生态系统（如污水处理厂）的浓度相当，那么其可被检测出来。
更重要的是，磷化氢不会产生任何“假阳性”——有时候，非生物现象（如闪电）或地质结构（如火山）可释放甲烷或生物体产生的分子等，愚弄天体物理学家。
模拟显示，闪电、火山以及其他现象也可以产生非常微量的磷化氢，但这可以忽略不计且无法被检测到。索萨-席尔瓦强调说：“显然，在岩石温带系外行星上检测到的磷化氢都只能通过生命产生。”
但她也表示，一颗行星产生大量磷化氢的可能性仍然很低，因为磷化氢需要大量能量来制造，且磷在任何行星上都不太可能大量存在。而且，这个潜在目标只是16000多种可能作为生命信号的潜在分子中的一种。
意外的发现…
在此之前，科学家曾在木星和土星中检测到磷化氢，但由于木星和土星内部极高的温度，正是适合生产磷化氢的条件，所以科学家对这项结果并没有感到意外。
而金星是一颗岩质行星，根据计算，其内部不存在木星与土星那样的磷化氢来源。而且磷倾向于与氧结合，在主要为二氧化碳的金星大气中，磷通常会与其反应，而不是形成还原态的磷化氢。然而，《自然-天文学》的最新研究报道了意料之外的发现：在金星的大气层中，出现了“浓度异常高”的磷化氢。
此次，包括英国卡迪夫大学科学家简·格里弗斯在内的研究团队，于2017年和2019年，分别用麦克斯韦望远镜和阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵观测了金星。他们探测到一个只属于磷化氢的光谱特征，并估算出金星云层中的磷化氢丰度为20ppb。
JCMT望远镜（图片来源：Will Montgomerie/EAO/JCMT）
研究团队考察了可能产生磷化氢的不同方式，包括来自金星地表、微陨星、闪电或云层内部的化学过程。最终，他们无法确定这些微量磷化氢的来源。
金星环境严苛，但大气层某一部分的气压与温度却与地球非常类似，因而这颗星球一直都是科学家极为感兴趣的对象。不过，金星大气也有匪夷所思之处，其比地球大气层更为厚重浓密，上层大气中的云能以每秒100米的速度移动，几乎是金星缓慢自转速度的60倍。而地球最高风速也只有自转速度的十分之一到五分之一左右。日本“拂晓”号探测器此前发回的结果认为，金星的大气构成和动力学情况，远比人们之前预想的更为复杂。
图中黄色和红色折线，分别为2017和2019年观测得到的光谱信号
金星上真的存在生命？
这些磷化氢到底是怎么来的？现阶段，科学家还没有办法直接证实是生命活动产生了这些气体。因此研究团队能做的，就是找到所有可以分析的可能性，然后逐一验证。为此，他们考虑了火山活动、闪电甚至是陨石撞击等非生命过程，根据模型，这些过程有可能生成少量磷化氢，但与观测到的浓度相比，都至少差了4个数量级。
排除掉错误答案后，还存在两种可能性：其一，尽管已经尽量考虑了所有可能的非生物过程，但在金星上，还存在某种此前未曾知晓的地球化学或光化学过程；而另一种可能性，就是金星上有生命活动。
我们可以想象这样一幅金星生物画卷。NASA此前的模拟研究提出，金星早期的气候十分温和，这里甚至存在广阔的液态水海洋。这样的温润环境，可能孕育出某些简单的金星生命。而另一项研究认为，是大规模的火山喷发让金星演变为今天这样的生命禁地。随着金星环境的恶化，金星生命的栖息地不断缩退，最终只有在大气层的宜居区域中生存。
当然，这样的场景还存在一些有待解决的问题。如果以地球上的微生物作类比，它们虽然也可以出现在大气层中，但毕竟不能在大气层中完成整个生命周期，还需要降落回地表；但金星表面太过于炎热，实在是无法生存。因此金星生命可能有着与地球生命不同的形式，只是我们还不曾了解。
看到这里，相信你也意识到：仅凭现有的证据，要证实（或证伪）金星生命还为时过早。而且，研究人员目前认为，探测到磷化氢尚无法作为存在微生物生命的有力证据，但可以表明金星上可能发生着未知的地质或化学过程。鉴于此，他们认为有必要立即开展进一步观测和模拟，寻找金星大气中磷化氢的来源。
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