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金星上存在生命的意义

已有 3425 次阅读 2020-9-26 14:49 |系统分类:海外观察

今年九月份Nature刊登的一篇论文“金星云层中的磷化氢气体”【1】,引起了广泛的关注。原因在于磷化氢通常是生物代谢的产物,当然也可以通过化学工业的方式来进行合成。但是这些都是需要通过生物或者人类的活动才能够产生。尽管不排除还可能存在其他的过程也能够产生磷化氢,但其他过程要产生所观察到的金星大气层中的磷化氢含量,可能会超出目前人类已经掌握的物理和化学知识。

过去几十年,特别是上个世纪六七十年代美国和苏联向金星发射了大量的探测器。不过奇怪的是那个时候肯定也做过光谱分析,居然没有发现金星大气层中存在磷化氢气体。这或许是因为当时的仪器设备分辨率不够高的缘故。据我所知的一个事实就是当年的苏联尽管重工业发展非常快,但是微电子技术和生物遗传学等领域是非常落后的。而美国当时的主要精力还是放在火星探测上。因此当年没法做更准确的高精度金星大气层光谱分析也是可以理解的。这次Nature发表的这篇论文主要是在2017年使用了位于夏威夷的麦克斯韦望远镜(JCMT),利用更先进的电子技术进行分析,获得了金星上存在可以测量到的磷化氢气体的证据。为了确认观察的结果,研究人员还专门在2019年使用了独立技术和更高的信噪比的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)来进行观察分析。结果都证实了这一发现。我感觉虽然使用了更先进的微电子技术,但是能够在这么远的距离观察到金星大气层中的磷化氢含量,也从一个侧面证明了金星大气层中的磷化氢气体含量是非常高的。一些人士也估计,这样的浓度大约是地球大气中磷化氢含量的几千倍【2】。如果没有一个持续产生的机制,在金星这样恶劣的环境下,磷化氢将会很快被分解掉。

考虑到虽然金星地表温度非常高,但是在距离地表几十公里处的大气层中仍然存在部分云层能够满足生物生存的条件的,因此金星大气层中存在生命的可能性非常大。至于这些微生物为何没有掉落下去,原因可以是多方面的,包括微生物已经能够自由漂浮在该层大气层中,就像地球海水中的鱼一样、也可能是这些微生物具备了不断洄游到上层繁殖的能力等等。

令人感兴趣的是,如果金星存在生命,那意味着什么?

现在有一种观点认为这些微生物可能是人类探测器污染所致。我们知道在上个世纪中期,美国和苏联发射了大量的金星探测器,这些探测器可能将地球上的微生物带去金星,然后在金星大气层合适的位置不断繁殖进化起来,最终形成比较稳定和繁荣的微生物层。这可能会警示我们,今后在进行地外行星探测的时候,一定要对探测器做好消毒工作,防止地球上的微生物污染其他的星球,造成难以预估的后果。

另一种观点则是这些微生物就是金星大气层产生出来的。我们现在知道金星的气候条件非常恶劣,雷电、暴风是经常发生的。而闪电过程能够制造蛋白质,这些蛋白质如果悬浮在大气层中的合适位置,就有可能进一步进化出单细胞生物,最终形成一个完整的微生物种群。

第三个观点就是金星在过去几十亿年时间中,曾经有过跟地球一样非常适合生物进化和生存的环境。因此不排除金星上也有过跟地球类似,甚至比地球更繁荣的生物进化阶段。只是在某个时间段,不知什么原因,金星上面的温室气体排放突然异常升高,最后一发不可收拾,形成了金星现在这样的恶劣环境。尽管复杂的生物灭绝了,但其中肯定还会有生命力非常顽强的微生物会在大气层合适的位置找到适合自己生存的环境。这也就是现在我们所观察到的磷化氢气体的来历。

如果第三个观点成立,那还可以分成两点来进行分析:

1、金星过去的生物智慧程度比较低。就如同当年地球上的恐龙时代一样,尽管很庞大,但是没有足够的智慧,无法积累和传承知识。随着恐龙的身体越来越高大,排放也越来越大,那个时候整个金星就像一个鸡笼一样,充满了恐龙排放出来的粪便的异味。最终因为温室效应而导致金星环境走向不归之路。

2、金星曾经有过高度发达的生物文明。目前来看,这一点可能性不太大。毕竟从现在人类的技术发展水平来看,已经向太空发射了很多的飞船探测器。试想一下,如果地球因为温室效应导致环境变得跟金星一样恶劣,那这些宇宙飞船和探测器将会永远留在太空中成为文明的遗迹。遗憾的是,至少到现在,我们没有在太阳系中发现任何文明遗迹存在的迹象。

 

1Greaves, J.S., Richards, A.M.S., Bains, W. Nat Astron (2020). https://doi.org/10.1038/s41550-020-1174-4

【2】返朴. 金星大气中发现磷化氢,表明有生命存在的可能?. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1677880184236039037&wfr=spider&for=pc




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