Nature子刊,希望破滅,金星雲層中沒有生命

2020年9月14日,Nature子刊NatureAstronomy發表了一項爆炸性論文,由英國、美國、日本等國家的多個頂尖研究機構組成的研究團隊發現,金星大氣中存在著濃度异常的磷化氫氣體,達到20ppb。正常情况下,金星上不應該有如此高濃度的磷化氫。JohnHallsworth等人計算了金星和其他太陽系行星雲層內水活性對生命的限制。

2020年9月14日,Nature子刊Nature Astronomy發表了一項爆炸性論文,由英國、美國、日本等國家的多個頂尖研究機構組成的研究團隊發現,金星大氣中存在著濃度异常的磷化氫(PH3)氣體,達到20ppb(億分之二)。正常情况下,金星上不應該有如此高濃度的磷化氫。

而在地球上,厭氧微生物能够產生磷化氫,再加上金星跟地球比較相似,例如金星的半徑是地球的0.95倍,公轉軌道半徑是地球的0.72倍,表面引力是地球的0.9倍,囙此不少人相信金星可能存在著生命。

該論文上線後,英國皇家天文學會發佈推特稱金星可能存在生命迹象,隨後美國NASA局長轉發了這一消息,並評論:金星上有生命嗎?是時候優先考慮金星了。

然而,有研究團隊指出,實際上該論文中發現的所謂“磷化氫”是二氧化硫,二氧化硫在火星上很常見,而且並不能表明跟生命迹象存在關聯。此後,論文作者發現,他們論文中的結論依據的AMLA天文臺數據的原始處理有誤,囙此對研究結論產生了影響。

此外,2020年8月,麻省理工學院的研究人員在Astrobiology發表論文,指出在金星大氣層50公里處的環境與地球類似,溫度大約在30℃左右,這裡可能存在著微生物。

所以,金星大氣中可以存在微生物嗎?遺憾的是,一項最新研究給出了否定的答案。

2021年6月23日,英國女王大學等組織的研究人員在Nature Astronomy發表了題為:Water activity in Venus’s uninhabitable clouds and other planetary atmospheres的研究論文。

該研究指出,金星和太陽系中大多數行星一樣,雲中水分相對可用性太低,即使是已經適應地球極端環境的生命體也難以存續。這一發現表明,大多數擁有雲層的行星環境都不利於我們已知的生命。

金星的大小、引力都與地球接近,但是由於它離太陽更近,囙此溫度更高。而且由於金星大氣中有96.5%都是二氧化碳這種溫室氣體,導致金星表面溫度超過400℃。此外,由於進金星大氣中含有硫氧化合物,導致時常會下硫酸雨。

金星的環境過於惡劣,顯然不適合生命存在,即使是地球上最强的微生物也不行。有研究人員認為,火星最有可能存在生命的是在大氣中,微生物可能存在於雲層中。

水活性(water activity)以0-1的範圍計量,等同於行星大氣中的相對濕度或水分可用性。環境中的水活性對生物影響極大,包括生活在極端環境中、稱為嗜極菌的生物。實驗室研究表明,生命需要至少0.585的水活性才能進行代謝和繁殖。

John Hallsworth等人計算了金星和其他太陽系行星雲層內水活性對生命的限制。他們發現,硫酸液滴將金星雲層內水活性降低到了0.004以下,不到生命極限所需的百分之一。

相比之下,火星雲層裏的水活性是0.537,只略低於生命宜居範圍,接近地球第二層大氣即平流層。不過地球大氣層只有最低的一層(對流層)是適宜生命的。木星大氣的水活性允許生命存在,高於0.585,氣溫在-10°C到+40°C間,但雲的組成成分等因素限制了其宜居性。

最後論文作者總結說,這項研究表明,火星大氣雲層中水分相對可用性太低,即使是已經適應地球極端環境的生命體也難以存續。該研究用到的方法也進一步表明大多數擁有雲層的行星環境都不利於我們已知的生命。這種方法還可以應用於確定太陽系外行星大氣水活性,從而縮小地外生命搜尋的範圍。

論文連結:

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4

https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2020.2244

https://www.nature.com/articles/s41550-021-01391-3

原文刊載於【生物世界】公眾號

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資料標籤: 金星 科學 太陽系 科普
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永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656058754561360
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