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ALMA的观察不仅证实了先前的结果
发布时间:2020-09-18 15:22访问

  图中的黄色和红色虚线,分别在2017年和2019年观测到的光谱信号

  研究推测如果金星上的生命活动相当于地球微生物活动的10%,然后磷化氢的浓度可能为20 ppb。

  如何找到金星生命猜想的依据?在探针渗入金星大气之前,直接捕捉生命乃至神灵的形象,显然是不现实的。因此,研究人员可以使用的武器是生物签名。这些分子可以通过生物体的代谢产生,并且非生命过程无法准备。先前的研究指出,在岩石行星中,这个故事膦(PH3)的主角是一种生物标记。

  问题很明显-这些膦来自何处?目前阶段科学家无法直接确认这些气体是生命活动产生的。那么研究团队可以做什么,是寻找所有可以分析的可能性,然后一一验证。为此,他们考虑了非生命过程,例如火山活动, 闪电甚至陨石的撞击,根据模型,这些过程可能会产生少量的膦,但是,与观察到的浓度相比,两者都至少差了4个数量级。

  磷化氢是一种有毒气体,带有大蒜和腐烂的鱼味。当然,您永远都没有机会闻到它-如果闻到它,此时, 您的肺部和其他器官可能已经受损。在地球上,磷存在于大气中,但是含量极低。它有两个来源-无论是作为厌氧生物代谢活动的副产物,或人类工业生产所有都与生物学有关。如果地球上没有生命,无论是普通的地质过程或大气反应,不足以产生膦。

  我们可以想象一下金星生物的照片。NASA先前的模拟研究提出,金星的早期气候非常温和,甚至还有广阔的液态水海洋。如此温暖的环境可以生出一些简单的维纳斯生活。另一项研究认为,正是大规模的火山喷发使金星像今天一样成为了禁止的生活场所。随着金星的环境恶化,金星生命的栖息地正在缩小,到底, 仅在大气的宜居区域中生存。

  JCMT望远镜(照片来源:Will Montgomerie / EAO / JCMT)

  但,对于巨型气体行星,情况有所不同。木星和土星内部温度极高,这是适合生产膦的条件。所以在那之前科学家在木星和土星中发现了膦,没有惊喜。

  金星和膦分子(图片来源:ESO / M。 Kornmesser / L。 好吗ada和NASA / JPL-Caltech)

  图片来源:ESO / M。 Kornmesser和NASA / JPL / Caltech

  两个观察

  结果,ALMA的观察不仅证实了先前的结果,还发现了有关膦的更多详细信息,例如, 在维纳斯中纬度地区,磷化氢的浓度较高。这可能与金星的大气环流有关。结合两个望远镜的光谱数据,研究小组计算出,金星大气中的磷化氢浓度为20 ppb(即, 在十亿个分子中有20个膦分子)。尽管价值似乎微不足道,但是对于如此极其稀有的气体,该浓度已经是地球大气中磷化氢浓度的10到1百万倍。

  参考链接:

  看这里,我相信您也知道:仅根据现有证据,证明(或伪造)金星的生命还为时过早。和,如研究人员所想,膦是吗?可能是生活活动的标志,它还需要更多的研究和示范。该论文的许多作者还指出,这项研究仅提出了两种可能性。为了进一步限制磷化氢的来源,金星的深入探索是必不可少的。

  当所有错误的选择都消除了,其余的部分, 即使看起来不可能,但这也更接近事实。在这个问题上排除以上过程后,作者认为,有两种可能:一种,尽管已考虑了所有可能的非生物过程,但是在金星上还有一些以前未知的地球化学或光化学过程。 还有另一种可能性,金星上有生命活动。

  作者| 吴飞

  不同的分子吸收光谱的不同特定部分,因此, 每个分子都有一组光谱“指纹”-通过观察光谱吸收线,您可以找出存在的分子。在这些数据中格雷夫斯发现了膦的信号。

  此时,格雷夫斯不敢立即写论文宣布结果。对于这样的颠覆性结论,她希望使用更多的观察结果进行验证。然后,她找到了克拉拉·索萨·席尔瓦(Clara Sousa-Silva) 麻省理工学院的分子天体物理学家,专门研究膦 组队在2019年 我们使用功能更强大的阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列望远镜(ALMA)进行重复观测。

  金星云层中的磷化氢气体

  金星上有生命吗?这就像一个幻想的想法,但是在“自然天文学”上发表的一项研究中对此进行了认真的讨论。在两个天文观测中, 研究团队都在金星大气中发现了生物标志物-膦。研究人员认为,目前有两种可能的解释:存在我们从未了解的化学反应,或者金星大气中的生命产生了这些气体。

  原稿:

  

  生物标志物

  当然,在这种情况下仍然存在一些未解决的问题。如果您比喻地球上的微生物,尽管它们也可以出现在大气中,但是毕竟 整个生命周期无法在大气中完成,它需要降落回到地面; 但是金星的表面太热了,无法生存。因此, 金星上的生命可能与地球上的生命有不同的形式,只是我们还不了解。

  金星是多岩石的星球。根据计算,里面没有像木星和土星这样的磷化氢源。磷倾向于与氧气结合,在金星的气氛中 主要是二氧化碳磷通常会与之反应,而不是形成还原的膦。然而,一项有关“自然-天文学”的新研究报告了一个意外的发现:在金星的大气中,有一个“异常高浓度”的膦。

  从生活?

  谁领导了这项研究,是Jane Greaves, 卡迪夫大学的射电天文学家, 英国。在2017年,她使用夏威夷的麦克斯韦望远镜(JCMT)带领团队,观察金星的气氛5天。事实上,格雷夫斯对此动作并没有太多注意。她之所以做出这个决定,只是因为金星的观测非常方便,即使观察完成之后数据被搁置了一年多,只有当她再次想起它时。但是当Greaves再次拿起数据进行处理时,但是她看到了使她的眼睛明亮的光谱信号。

  格雷夫斯说,她希望这项研究能够引起科学界对金星探索的关注。目前,金星勘探项目已经在准备中。E.G,俄罗斯的Venera-D任务(包括轨道飞行器和着陆器)计划最早于2026年飞往金星。欧洲航天局的EnVision金星探测器也计划在1930年代到达金星。美国宇航局也在考虑金星探索计划的细节,预计其计划将穿越金星的大气层,为了获得第一手数据。那时候,关于物理学, 金星的化学和生物学我们将获得新的认识。

  从月亮和火星到系外行星,人类对外星生命的幻想和科学探索,延伸到无尽宇宙的深处。但是对于金星 比我们更靠近太阳人类从来没有太多幻想。毕竟,大多数生命都需要在适当的温度下生存,因此, 我们经常将搜索目标设置为宜居区域; 当金星被太阳灼热时,表面温度可达500℃,而且非常干燥除了二氧化碳 浓厚的大气中还含有大量的硫酸云。不管从哪个角度来看金星像炼狱,不是生活的家。

  但,在金星的气氛中它也隐藏着一个环境相对温和的小区域-在金星表面上方约50-60公里的大气中,压力条件类似于地球表面,温度也在0?50℃之间。尽管仍然有强烈的酸性硫酸云,但是在地球上人们发现了可以忍受这种生活环境的微生物。因此,一个合理的猜测是:如果金星上确实存在生命,然后它只能生活在这种特殊的气氛中。