科学家可能发现首个外星生命存在证据,地球也许并不孤独
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科学家可能发现首个外星生命存在证据,地球也许并不孤独

2020年09月15日 18:16:40
来源:爱范儿

过去几十年来,人类没停止对地外文明的探索,试图证明我们在这个宇宙并不孤独。

不过众里寻他千百度,地外生命其实可能就在距离地球最近的行星——金星上。

昨晚英国皇家天文学会一段预计在 9 月 14 日发布的视频被提前曝光,一个国际天文研究团队的发现了金星大气层中存在磷化氢(PH3),这意味着金星上可能存在生命。

目前人类还没有在地球以外的任何星球发现过生命,这可能将是人类史上首次找到地球之外存在生命的证据。

金星发现生命存在证据,地球可能并不孤独

当我们在金星光谱中首次发现磷化氢的存在,震惊极了!

这个研究团队由来自麻省理工学院,曼彻斯特大学和卡迪夫大学的天文学家组成,他们通过夏威夷的麦克斯韦望远镜(JCMT)发现了金星大气的磷化氢,随后使用智利的 Atacama 大毫米/亚毫米阵列(ALMA)射电望远镜进行了进一步确认。

▲麦克斯韦望远镜.

目前这项研究结果已经发布在学术期刊《自然天文学》上,引起了天文学界和航空领域的极大关注,不少业内人士对这项发现大都难掩兴奋之情。

NASA(美国国家航空航天局)局长 Jim Bridenstine 就在 Twitter 上表示:

厌氧生物的副产物磷化氢的发现,是发现地外生命的证据过程中最重要的进展。约在 10 年前 NASA 在地球 12 万英尺处的高层大气中发现了微生物。现在是时候优先考虑金星了。

新南威尔士大学的光谱学家 Laura McKemmish 则表示:

这项研究标志着寻找外星生命的一个新时代的开端。

磷化氢是一种剧毒气体,为什么在金星上发现磷化氢会被认为可能是生命存在的证据呢?

这是因为磷化氢通常是由厌氧性生物的代谢中产生,一般不会从自然环境中生成。

▲ 图片来自:The Verge

但也不绝对,在地球上,火山活动,陨石,闪电等自然现象都可能产生一定量的磷化氢,但数量极少。地球大气中磷化氢的最主要来源,除了厌氧生物代谢活动,就是人类的工业生产,都与生命活动有关。

参与这项研究的麻省理工学院分子天体物理学家 Clara Sousa-Silva 教授在去年一篇论文还指出,磷化氢很容易发生化学反应被消耗,因此必需持续大量产生才能达到可被观测到的量。

研究人员在金星大气中发现的磷化氢浓度为十亿分之二十,这个浓度已经是地球大气层中磷化氢浓度的 1000-100 万倍。因此 Clara Sousa-Silva 相信金星上的磷化氢很有可能就是来自于生命活动。

就我们目前对金星的了解而言,对磷化氢的发现最合理的解释应该是有生命的存在,虽然这听起来有些难以置信。

那按照这个说法,这是否意味着金星就一定存在生命呢?

并不是。

英国皇家天文学指出,虽然目前没有比金星上存在生命更合理的解释。但还不能说金星上一定存在生命,因为不排除还有其他非生物生成磷化氢的方式,这需要更进一步的研究。

▲ 图片来自:NBC News

还有人猜测,现在金星上发现的磷化氢,可能是上世纪 60 年代-80 年代人类发射的金星探测器留下的,但研究人员认为这不足以产生这么大量的磷化氢,基本排除了这个可能性。

要证明金星上是存在生命,最直接的方式当然就是派出探测器前往金星采样,但这并不容易。

地球的「双胞胎」,怎么成了一颗「地狱星球」?

金星一直被认为是地球的「双胞胎」,它的大小、密度、重力、内部结构在太阳系是中最接近地球的,而且比火星更接近地球。

仅考虑这些因素,金星才是人类移民外星的最佳选择,那为什么各个国家最终都将目光投向了火星。

因为金星是一颗基本有去无回的「地狱星球」

金星的表面温度大约在 465-485 摄氏度,这个温度已经可以将铅融化,可以直接把人烤熟。

金星被厚厚的硫酸云覆盖,太阳光难以透过,只有无尽的黑夜。

这里的二氧化碳浓度高达 95.6%,要知道地球的二氧化碳浓度只有 0.04%

这里的风速高达 350 千米每小时,比地球上的 17 级台风还要强。

金星表面的大气压是地球的 92 倍,相当于地球中海底 1000 米的压力,或者一个人背着 47 吨重物走在路上的压力。

▲金星概念图.

这样的恶劣条件,别说存在生命,就是航空探测器要进入金星也极其困难。

上世纪 60 年代-80 年代,冷战时期的美苏开始以金星为目标展开竞争。

1962 年 NASA 的「水手 2 号」成功地掠过金星,成为人类第一个成功接近其他行星的空间探测器,其发回的数据第一次让科学家推算出金星的表面温度。

▲ 水手 2 号.

而苏联对金星的探索更加积极,前后向金星发射了 28 个探测器,其中 9 个成功在金星着陆,但最长的一个也只坚持工作了 110 分钟。

▲ 苏联「金星 9 号」探测器首次成功在金星表面着陆(概念图).

最后一次前往金星的探测器是 1989 年的「麦哲伦」号,人类已经 30 多年没靠近过这颗星球了。

实际上,这颗「地狱星球」曾经也是像地球一样宜居的星球。

NASA 戈达德太空研究所(GISS)基于金星探测器的数据建模后发现,金星形成后有 30 亿年温度处于 20~50℃ 的宜居状态,并且有着河流、海洋和多样的生命。

▲ 曾几何时金星也是一颗蓝色星球. 图片来自:NASA

如果不是 7-7.5 亿年前因为一起事件导致二氧化碳浓度急剧上升让气候变暖,现在金星可能就是另外一颗地球,甚至有学者认为地球文明起源于金星。

随着在金星上发现生命存在证据,人类也将拥有重返金星的更大动力,其实今年年初 NASA 就宣布了新一轮的的金星的探索计划 DAVINCI +和 VERITAS 。

▲ VERITAS 航天器概念图。图片来源:NASA / JPL-Caltech

DAVINCI + 计划将绘制金星的地表岩石类型,并对表面成像,而 VERITAS 目标对金星表面进行测绘,通过研究金星地质了解为什么它的演变和地球如此不同。

航空科普博主@太空精酿认为,这次的发现就像是「给新一代 NASA 和 ESA 金星探测器系列站台做铺垫」。

用 NASA 加利福尼亚喷气推进实验室的研究员 Suzanne Smrekar 的话说,「我们正在探索一个原本宜居却迷失了的世界。」

地球会是下一个金星吗?

虽然现在的金星已经不太可能成为人类移民的目的地,但探索金星依然有意义。弄清楚一颗与地球相似的星球,是怎么演变成如荒凉的地狱,对于地球的未来或许有一定借鉴意义

▲ 霍金.

著名物理学家霍金曾在一档电视节目中表示,如果地球温室气体排放失控,可能就会变下一个金星,并调侃道:

下次有谁在否认气候变暖,就让他去一趟金星,我来出路费。

霍金最想送上金星的人大概就是美国总统特朗普了,当美国宣布退出巴黎气候协定后,霍金还警告称这一举动可能让地球朝着金星发展,最终温度高达 250 摄氏度,下着硫酸雨。

在很多科幻小说中,金星都被描绘成一个温暖宜居的星球。

在《漫游金星》中,金星是动物王国的天堂,在艾萨克·阿西莫夫笔下,人类在金星海底建造殖民地。

而在《冰与火之歌》作者乔治.R.R. 马丁的《金星复古科幻》中,这是一颗叫做金星的、明亮、多雨、湿润的神秘星球。那里有走不到边的沼泽地、望不到头的海洋、热气腾腾的丛林、翻滚好动的恐龙,还有长着蛙面的金星土著居民。

这些畅享未来的科幻作家可能也没想到,他们描写的可能反而是金星数亿年前的过去。探索金星上是否存在生命,最大的意义并不在于证明人类并不孤独,而是它可能让我们更加了解地球的过去,甚至是未来。