什么是磷化氢,为什么它指向漂浮在金星云层中的外星生命?

金星艺术印象

这幅艺术图像描绘了我们的太阳系邻居金星,科学家已经证实在那里发现了磷化氢分子。这些分子是从詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的数据中发现的,ESO是其中的合作伙伴。
几十年来,天文学家一直推测,在金星的高空云层中可能存在生命。磷化氢的发现可能指向此类地外“空中”生命。信贷:ESO / M。Kornmesser &美国航天局/喷气推进实验室/加州理工学院

一个国际天文学家小组最近宣布,在月球的云层中发现了一种罕见的分子——磷化氢金星。在地球上,这种气体仅在工业上或通过在无氧环境中茁壮成长的微生物。天文学家已经推测数十年来,金星上的高云可以为微生物提供一个家庭 - 漂浮的烧焦表面,但需要容忍非常高的酸度。磷化氢的发现可能指向此类地外“空中”生命。

“当我们在金星光谱中发现磷化氢的第一个迹象时,这是一个震惊!英国卡迪夫大学的研究小组负责人简·格里夫斯说。格里夫斯在夏威夷东亚天文台的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(JCMT)的观测中首次发现了磷化氢的迹象。为了确认他们的发现,需要使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的45个天线(阿尔玛),这是一种更为灵敏的望远镜,欧洲南方天文台(ESO)是合伙人。这两个设备都以大约1毫米的波长观测金星,这比人类肉眼所能看到的要长得多——只有高海拔的望远镜才能有效地探测到它。


2020年9月14日,一个国际天文学家团队宣布,在金星的云层中发现了一种罕见的分子——磷化氢。这一发现可能指向金星大气中的外星“空中”生命。请看我们对这一发现的总结。信贷:ESO

国际团队,其中包括来自英国,美国和日本研究人员估计,在膦金星的云存在于低浓度,只有约在每十亿20个分子。继他们的观察,他们跑的计算,看看这些金额是否可能来自地球上天然的非生物过程。包括阳光,从表面上看,火山,或闪电向上吹的矿物质,但这些都不一些想法,可以使在任何地方足够近。发现这些非生物来源,使至多十分之一的磷化氢的量望远镜锯的千分之一。

ALMA金星

这张来自ALMA的新图像——阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列,ESO是其中的合作伙伴——显示了金星。圆盘上的斑纹可能是由于干涉仪对金星发出的非常明亮的辐射的响应,而不是行星上的真实特征,这使得很难准确地对最大尺度进行采样。资料来源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Greaves等。

根据该团队的说法,将观察到的膦(由氢和磷和磷和磷和磷组成的氢和磷组成)的数量只需要在其最大生产率的大约10%的时间内工作。已知地球细菌使膦:从矿物质或生物材料中占磷酸盐,加入氢气,最终排出膦。任何关于金星的生物可能与其地球堂兄弟的差别非常不同,但它们也可能是大气中膦的来源。

金星表面和大气层

这种艺术插图描绘了venusian表面和大气,以及膦分子。这些分子在55至80km的海拔地区的金星的覆盖物中漂浮,吸收在较低海拔地区产生的一些毫米波。他们在Venus的高云中检测到James Clerk Maxwell望远浴望镜和Atacama大毫米/亚瑟姆省阵列中的数据,其中eSo是伴侣。信贷:ESO / M。kornmesser / l。Calçada

虽然金星的云彩的发现令人惊讶,但研究人员对他们的检测充满信心。“为了我们的救济,条件擅长Alma进行后续观察,而金星以适当的地球角度。然而,处理数据很棘手,因为阿尔玛通常在维纳斯等非常明亮的物体中寻找非常微妙的效果,“英国Alma地区中心和曼彻斯特大学的团队成员Anita Richards。“到底,我们发现两个观察者都看到了相同的东西 - 在右波长的往返中的微弱吸收是膦天然气,其中分子通过下面的较温暖的云背光,”磨削今天在自然界发表的研究天文学。

另一位团队成员,美国麻省理工学院的Clara Sousa Silva,调查了磷化氢是其他恒星周围行星上的一种“生物特征”气体,它是一种不使用氧的生命气体,因为正常的化学反应很少产生磷化氢。yabovip2021她评论道:“在金星上发现磷化氢是一个意外的收获!这一发现引发了许多问题,比如有机体如何生存。在地球上,一些微生物可以对付高达5%的细菌但金星的云层几乎完全是由酸构成的。”

在金星的光谱磷化氢签名

这幅艺术作品展示了金星的真实图像,由ALMA拍摄,其中ESO是搭档,ALMA(白色)和詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜(JCMT;在灰色)。金星JCMT光谱的下降提供了磷化氢在金星上存在的第一个线索,而ALMA提供的更详细的光谱证实了这一可能的生命标志确实存在于金星的大气层中。由于磷化氢分子漂浮在金星的高空云层中,它们吸收了一些在低海拔地区产生的毫米波。当在毫米波长范围内观测这颗行星时,天文学家可以在他们的数据中捕捉到磷化氢吸收的信号,即这颗行星发出的光线的减弱。来源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Greaves等人和JCMT(东亚天文台)

该团队认为他们的发现意义重大,因为他们可以排除许多制造磷化氢的替代方法,但他们承认,确认“生命”的存在还需要做很多工作。尽管金星的高云温度高达宜人的30度科尔斯群岛在美国,它们的酸性令人难以置信——大约90%是硫酸——这对任何试图在那里生存的微生物都构成了重大问题。

生命的金星磷化氢签名

这种艺术印象描绘了我们的太阳系邻居维纳斯,科学家已经证实了膦分子的检测,其表示在插图中。这些分子是从詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的数据中发现的,ESO是其中的合作伙伴。几十年来,天文学家一直推测,在金星的高空云层中可能存在生命。磷化氢的发现可能指向此类地外“空中”生命。信贷:ESO / M。kornmesser / l。Calçada&Nasa / JPL / CALTECH

欧洲ESO天文学家、ALMA欧洲运营经理Leonardo Testi没有参与这项新研究,他说:“我们目前对岩石行星大气中磷化氢化学的了解,排除了金星上非生物产生的磷化氢。yabovip2021确认金星大气层上存在生命将是天体生物学的重大突破;yabo124因此,有必要对这一令人振奋的结果进行理论和观测研究,以排除石质行星上的磷化氢可能也有与地球不同的化学起源的可能性。”

更多对金星和太阳系外岩石行星的观测,包括ESO即将推出的超大望远镜,可能有助于收集磷化氢如何产生于这些行星的线索,并有助于寻找地球以外的生命迹象。

想了解更多关于这一发现的信息,请参见《每日科学》:

更多信息
这项研究发表在《金星云台上的磷化气》的论文中自然天文学

The team is composed of Jane S. Greaves (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, UK [Cardiff]), Anita M. S. Richards (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, The University of Manchester, UK), William Bains (Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, USA [麻省理工学院]),保罗·里默(地球科学系和卡文迪什天体物理学,剑桥大学和分子生物学实验室MRC英国剑桥),英朗佐川(天体物理学系和大气科学,京都产业大学,日本),大卫·克莱门茨L.yabo124物理学(系,伦敦帝国理工学院萨拉·西格(麻省理工学院),Janusz J. Petkowski(麻省理工学院),Clara Sousa-Silva(麻省理工学院),Sukrit Ranjan(麻省理工学院),Emily drabek -蒙德(英国伦敦格林威治卡迪夫和皇家天文台),Helen J. Fraser(英国米尔顿·凯恩斯开放大学物理科学学院),Annabel Cartwright(卡迪夫),Ingo Mueller-Wodarg(帝国理工学院),詹祖昌(麻省理工学院),Per Friberg (EAO/JCMT), Iain Coulson (EAO/JCMT), E 'lisa Lee (EAO/JCMT)和Jim Hoge (EAO/JCMT)。

与此同时,一些团队成员发表了一篇论文,题为《作为干燥微生物生命的金星低层大气霾:金星空中生物圈持久性的生命周期建议》天体生物学yabo1242020年8月。同一作者的另一项相关研究,“磷化氢作为系外行星大气中的生物特征气体”发表在天体生物学yabo1242020年1月。

引用:

“金星的磷化氢气体在云平台”由简油渣,安妮塔·m·s·理查兹威廉•贝恩保罗·b·轮辋Hideo佐川,大卫·l·克莱门茨Sara Seager Janusz j . Petkowski克拉拉Sousa-Silva, Sukrit Ranjan,艾米丽Drabek-Maunder,海伦·j·弗雷泽安娜贝尔卡特赖特,Ingo Mueller-Wodarg, Zhuchang詹,每弗里,伊恩•库尔森E 'lisa Lee和Jim Hoge, 2020年9月14日,自然天文学
DOI: 10.1038 / s41550 - 020 - 1174 - 4

《作为干燥微生物生命库的金星低层大气霾:金星空中生物圈持续存在的生命周期建议》,萨拉·西格尔,Janusz J. Petkowski, Peter Gao, William Bains, Noelle C. Bryan, Sukrit Ranjan和Jane Greaves, 2020年8月13日,天体生物学yabo124
DOI: 10.1089 / ast.2020.2244
作者:Clara Sousa-Silva, Sara Seager, Sukrit Ranjan, Janusz Jurand Petkowski, Zhuchang Zhan, Renyu Hu and William Bains, 2019年11月22日天体生物学yabo124
DOI: 10.1089 / ast.2018.1954

欧洲南方天文台(ESO)是欧洲最重要的政府间天文组织,也是迄今为止世界上最多产的地面天文台。它有16个成员国:奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、法国、芬兰、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、波兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国,还有东道国智利和作为战略伙伴的澳大利亚。ESO执行一项雄心勃勃的计划,重点是设计、建造和运行强大的地面观测设施,使天文学家能够做出重要的科学发现。ESO在促进和组织天文研究合作方面也发挥着领导作用。ESO在智利有三个独特的世界级观测点:拉西拉、帕拉纳尔和查南托。在帕拉纳尔,ESO负责非常大的望远镜以及世界领先的超大望远镜干涉仪,以及两台巡天望远镜,VISTA工作在红外和可见光VLT巡天望远镜。此外,帕拉纳尔ESO还将主办和运营切伦科夫望远镜阵列,这是世界上最大和最灵敏的伽马射线天文台。ESO也是查南托的两个设施APEX和ALMA的主要合作伙伴,ALMA是现有最大的天文项目。在Cerro Armazones,靠近帕拉纳尔,ESO正在建造39米的超大望远镜,ELT,它将成为“世界上最大的天空之眼”。

The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an international astronomy facility, is a partnership of ESO, the U.S. National Science Foundation (NSF), and the National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan in cooperation with the Republic of Chile. ALMA is funded by ESO on behalf of its Member States, by NSF in cooperation with the National Research Council of Canada (NRC) and the Ministry of Science and Technology (MOST) and by NINS in cooperation with the Academia Sinica (AS) in Taiwan and the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). ALMA construction and operations are led by ESO on behalf of its Member States; by the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), managed by Associated Universities, Inc. (AUI), on behalf of North America; and by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) on behalf of East Asia. The Joint ALMA Observatory (JAO) provides the unified leadership and management of the construction, commissioning and operation of ALMA.

詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜(JCMT)的直径为15米(50英尺),是世界上最大的单碟天文望远镜,专门设计用于在电磁波谱的亚毫米波长区域工作。JCMT被用来研究我们的太阳系、星际和恒星周围的尘埃和气体、演化的恒星和遥远的星系。它位于夏威夷毛纳基亚科学保护区。I,海拔4092米(13425英尺)。JCMT是由东亚天文台代表NAOJ运作的;计画;KASI;国家重点研发计划项目。STFC以及英国和加拿大的参与大学提供额外的资金支持。

8的评论关于“什么是磷化氢,为什么它指向漂浮在金星云层中的外星生命?”

  1. 克里斯汀•卡斯珀|2020年9月20日下午5:04|回复

    好股。谢谢

  2. 为什么人们如此坚持认为金星可以支持生命?比如,它可以支持与我们截然不同的生活。我们不能去金星。

    仅仅因为金星是以女人的名字命名的,而火星是以男人的名字命名的,并不意味着有什么事情发生了。

  3. 让我惊讶的是,这可能是生命的标志,但在一个人的细胞分裂不是,堕胎是可以的,因为它不是生命

    • 你误解了,可能是因为连贯的想法不是你的力量。我会尝试澄清:Pro选择谱没有声称胚胎不活着,我们说它无法自己幸存。非常重要的区别。并行将是绦虫:如果您通过自己的行动合同绦虫(在没有保护的情况下进食,如适当的烹饪),您是否有义务让寄生虫履行其生命周期内的那部分(以您的费用)或您的费用有权对您的人的安全性免受不必要的入侵,因此选择删除它?现在让我们在您的位置上使用相同的逻辑:如果由于您自己的行动(无需保护等避孕套的性行为)签订胚胎,您有义务让寄生虫履行其生命周期内的一部分(在您的费用)或者您是否有权对不需要的入侵的权利,因此选择删除它的权利?如果它变成危及生命,这会改变你的意见吗?生命威胁的是什么样的?它会包括抑郁症吗? I bet I can answer those questions on your behalf and be 100% accurate, as I’ve encountered you people before, but hey, prove me wrong.

  4. 谁会想到生命的第一个迹象会是气味????太空里有东西在放屁。迄今为止科学界还不知道,有人在释放气体巨星。有东西在向人类放屁。但是我们不能生气。这可能只是他们沟通的方式。

  5. 磷化氢不能是一个活的有机体,原因如下的产物。1个没有已知的生物可以在浓硫酸存在的情况下。太侵略性。2如果是直播通过智能设计有可能是一种可能性,而是活的有机体不能出设计和工程开始存在。这是进化的神圣谷物和所有的证据都指向一个事实,即它不仅是不可能的,这是可笑的是不可能的。这是事实。这是科学家们抓着救命稻草,或许资金。克服它,继续前进。如果它是地球上显然是不可能的,它必须更使金星上。

    • 哇。这让我想起了一句谚语。

      “没有已知的生物能在浓硫酸环境中生存”。论证来自无知谬论。

      “如果生命(原文如此)是由智能设计而来,那是有可能的,但没有设计和工程,生命体是不可能存在的。”没有证据提出的论点必须在没有证据的情况下被驳回。

      “这是神圣的粮”(我假设你的意思是“圣杯”,但嘿,你认为其他的废话,所以我可能是错的)“演进的,所有的证据都指向一个事实,即它不仅是不可能的,这是可笑的不可能”。再次,从无知的谬论,加上没有证据的断言参数(的说法,也明确反对每一件证据存在,我是指你查尔斯·达尔文,劳伦斯·克劳斯,和理查德·道金斯的作品),有一个健康的突破剂量夸张。

      “这是事实。这是科学家们抓着救命稻草,或许资金”。另一种说法,这次定位为从权威的说法,由其他人的动机的猜测,揭示更加了解自己的偏见比它所能揭示你嘲笑的对象复杂。(你有没有注意到教堂如何似乎总是需要更多的钱?奇怪自己怎么上帝变成面包和鱼成数以千计的一顿饭就是这样一个可怕的预算器)

      “忘记它,继续前进”。这对世界各地的宗教狂热者来说是个很好的建议。

      “如果这在地球上显然是不可能的(原文如此),那么在金星上肯定更是不可能的(原文如此)”。我不确定你所说的在地球上是不可能的(生命?微生物的生活?进化?),但声称某件事显然是不可能的,甚至没有费心去测试它,这充其量是愚蠢的。更重要的是,如果把无知谬论的论点外推到另一个你对它一无所知的星球上,那它的鲁莽自大简直令人惊叹。但是,嘿,你做你自己。

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