重磅:金星上发现了可能的生命象征 – 新闻焦点

一个国际天文学家团队今天宣布,在金星的云层中发现了一种稀有分子:磷。在地球上,这种气体只能通过工业生产或由在无氧环境中成长的微生物所生产。天文学家几十年来一直猜测,金星上的高云可以为微生物提供住所-漂浮在灼热的表面上,但需要承受很高的酸度。磷化氢的检测可能指向这种“外太空”生命。

“ 当我们在金星的光谱中首次获得磷化氢的线索时,真是太震惊了! ”英国卡迪夫大学的小组负责人Jane Greaves说,他首先从位于夏威夷的东亚天文台操作的James Clerk Maxwell望远镜(JCMT)观测中发现了磷化氢的迹象。接着,使用智利的Atacama大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的45根天线来确认此发现,智利 ALMA 是欧洲南方天文台(ESO)的合作伙伴,一种更灵敏的望远镜。这两个设施都在大约1毫米的波长处观测到金星,比人眼所见的时间长得多,只有高海拔的望远镜才能有效地探测到。 

由来自英国、美国和日本的研究人员组成的国际团队估计,膦在金星云中的浓度很小,每十亿中只有约二十个分子。根据他们的观察,他们进行计算查看这些量是否可能来自地球上的自然非生物过程。一些想法包括阳光,从地表向上吹的矿物质,火山或闪电,但这些都不能使它足够靠近任何地方。发现这些非生物来源,最多构成望远镜观测到的磷化氢量的万分之一。

研究小组说,要在金星上产生一定量的磷化氢(由氢和磷组成),陆生生物只需要以其最大生产力的10%左右工作。地球上细菌会产生磷化氢,是由于它们吸收矿物质或生物材料中的磷酸盐并添加氢,最终排出磷化氢。金星上的任何生物都可能与其地球表亲大不相同,但它们也可能是大气中磷化氢的来源。

尽管在金星的云层中发现了令人惊讶的磷,但研究人员对他们的发现充满信心。 “ 令我们大为欣慰的是,金星处于与地球适当的角度时,ALMA的条件很好,可以进行后续观测。不过,由于ALMA通常不会在像金星这样的明亮物体上寻找微妙的效果,因此处理数据非常棘手。”英国ALMA区域中心和曼彻斯特大学的团队成员Anita Richards说。 “ 最后,我们发现两个天文台都看到了同个现象–在适当波长的微弱吸收下为磷化氢气体,该分子被下面的温暖的云层照亮,” 领导在 Natural天文学期刊发表之论文的格里夫斯说。

美国麻省理工学院的另一名团队成员克拉拉·索萨·席尔瓦(Clara Sousa Silva)已对磷化氢进行了研究,磷化氢是其他恒星周围行星上非氧气消耗生命的“生物标志”气体,因为正常的化学反应很少。她评论说:“ 在金星上发现磷化氢是意外的收获!这一发现引发了许多问题,例如任何生物如何生存。在地球上,某些微生物可以应对环境中约5%的酸,但金星云几乎完全由酸组成。 ”

该团队认为,他们的发现很重要,因为他们可以排除许多其他制备磷的方法,但他们承认,确认“生命”的存在还需要做更多的工作。尽管金星的高云的温度高达30摄氏度,但它们的酸度令人难以置信-约90%的硫酸-对任何试图在那里生存的微生物都构成了重大问题。

ESO天文学家和ALMA欧洲运营经理Leonardo Testi说:“ 由于我们目前对岩石行星大气中磷化氢化学的理解,排除了金星上磷化氢的非生物生产。确认金星大气层中存在生命将是天体生物学的重大突破;因此,有必要对这一令人振奋的结果进行理论和观察研究,以排除岩石行星上的膦也可能具有不同于地球的化学起源的可能性。 ”

对金星和太阳系外岩石行星的更多观察,包括使用ESO即将推出的超大型望远镜,可能有助于收集有关磷化氢如何起源于它们的线索,并有助于寻找地球以外生命的迹象。

更多信息

这项研究发表在论文《金星云层中的磷化氢气体》中,并发表在《自然天文学》上
原文来源:EOSImage Credit: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada & NASA/JPL/Caltech

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