为什么科学家相信可能有外星生命漂浮在金星的大气中

金星旋转

由卡迪夫大学的简·格里夫教授领导的一个国际天文学家小组今天宣布,在太阳云中发现了一种罕见的分子——磷化氢金星。在地球上,这种气体只在工业上产生,或者由在无氧环境中繁殖的微生物产生。

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,但仍然需要容忍非常高的酸度。由氢和磷组成的膦分子的检测可以指向这种超级陆地的“空中”生命。新发现是在纸上描述的自然天文学

该团队首先在夏威夷首次使用James Clerk Maxwell望远镜(JCMT)来检测膦,然后颁发时间与Atacama大型毫米/亚颌骨阵列的45个望远镜的发现跟进他们的发现阿尔玛在智利)。这两个设备都以1毫米左右的波长观测到金星,比人类肉眼所能看到的要长得多——只有在高海拔地区的望远镜才能有效地探测到这个波长。

格里夫斯教授说:“这是一个纯粹出于好奇的实验,真的——利用JCMT强大的技术,并考虑未来的仪器。我以为我们可以排除极端情况,比如云层里充满了生物。当我们在金星的光谱中发现磷化氢的第一个迹象时,我们震惊了!”

金星膦素签名生命

艺术家对金星的印象,插图显示在高云甲板中检测到的膦分子的表示。信誉:ESO(欧洲南部天文台)

对最初的发现,Greaves和她的团队自然持谨慎态度很高兴获得三个小时的时间与更敏感的Alma天文台。恶劣天气增加了令人沮丧的延误,但在六个月的数据处理之后,发现得到了确认。

来自英国阿尔玛区域中心和曼彻斯特大学的团队成员安妮塔·理查兹博士补充说:“令我们欣慰的是,阿尔玛的条件很好,金星与地球的角度合适,便于后续观测。”不过,处理这些数据是很棘手的,因为ALMA通常不会在像金星这样非常明亮的天体上寻找非常细微的影响。”

Greaves补充说:“最后,我们发现两个观察者都看过相同的东西 - 在右波长的右波长的微弱吸收是膦天然气的,其中分子通过下面的较温暖的云背光。”

京都行业大学的佐川秀夫教授随后用他的金星大气模型来解释这些数据,发现磷化氢是存在的,但非常稀少——每10亿个中只有大约20个磷化氢分子。

然后,天文学家进行计算,看看磷化氢是否来自金星上的自然过程。他们警告说,有些信息是缺乏的——事实上,唯一的另一项关于金星磷的研究来自于1985年苏联织加2号探测器携带的一个着陆器实验。

马萨诸塞州理工学院科学家威廉贝斯博士博士致力于评估制造膦的自然方式。一些想法包括阳光,矿物质从表面,火山或闪电向上吹来,但这些都不可以在它附近的任何地方。发现自然来源是望远镜锯的大多数千分之一的千分之一。

根据剑桥大学的保罗·里默博士的计算,要在金星上创造出观测到的磷化氢数量,陆地生物只需要以其最大生产力的10%左右工作。金星上的任何微生物都可能与地球上的近亲非常不同,在超酸性条件下生存。

地球细菌可以吸收磷矿物,添加氢,最终排出磷化氢气体。他们这么做需要消耗能量,所以他们为什么这么做还不清楚。磷化氢可能只是一种废物,但其他科学家提出了类似于阻挡敌对细菌的用途。

其他麻省理工学院团队成员克拉拉·索萨·席尔瓦博士也在考虑在其他恒星周围的行星上寻找磷化氢,这是一种无氧生命的“生物标志”气体,因为正常的化学反应对磷化氢的了解很少。yabovip2021

她说:“在金星上发现磷化氢是一个意外的收获!这一发现提出了许多问题,比如生物是如何生存下来的。在地球上,一些微生物可以应对高达5%的但金星的云几乎完全是由酸性物质构成的。”

如甲烷,太阳系中的其他可能的生物充分症可能存在于火星还有木卫二和土卫二冰冷的卫星喷出的水。在金星上,有人认为紫外线被吸收的深色条纹可能来自微生物群落。赤月号宇宙飞船,由日本航天局发射雅克,目前正在映射这些暗条纹,以了解更多关于这种“未知紫外线吸收器”的更多信息。

该团队认为他们的发现是显着的,因为他们可以判断出许多制造膦的替代方式,但他们承认确认存在“生活”的存在需要更多的工作。虽然金星的高云具有令人愉快的30摄氏度的温度,但它们是令人难以置信的酸性 - 约90%的硫酸 - 构成微生物的主要问题在那里生存。Sara Seager教授和Janusz Petkowski博士在麻省理工学院,都在调查微生物在液滴内部屏蔽自己。

该团队现在正热切地等待更多的望远镜使用时间,例如确定磷化氢是否位于云团中相对温和的部分,以及寻找其他与生命有关的气体。新的太空任务也可以前往我们的邻近星球,在原地采集云层样本,进一步寻找生命的迹象。

英国皇家天文学会主席艾玛·邦斯教授对研究小组的工作表示祝贺:

“科学的一个关键问题是生活是否存在于地球之外,朱恩·格雷斯教授和她的团队的发现是该追求中的一个关键一步。我特别高兴地看到英国科学家领导这一重要突破 - 这是一个强有力的案例,为金星返回空间。“

科学部长阿曼达·索洛维说:

“维纳斯几十年来抓住了世界各地科学家和天文学家的想象力。”

“这次发现是非常令人兴奋的,帮助我们增加我们对宇宙的理解,甚至可以在金星上有生命。我非常自豪,这种迷人的检测由一些英国领先的科学家和工程师领导的领导者,利用在我们自己的土壤上建造的艺术设施的国家。“

关于这一发现的更多信息,请参见《科学日报》:

参考:“磷化氢气体在金星的云平台”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李和吉姆霍格,2020年9月14日,自然天文学
DOI: 10.1038 / s41550 - 020 - 1174 - 4

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