涨知识｜又热又酸如炼狱的金星，为什么会存在“生命记号”？

表面温度高达470摄氏度，大气压为地球的90倍，下的“雨”都是硫酸，在太阳系的行星兄弟们里，金星可能是最接近“炼狱”的存在。

然而，路透社、BBC、《纽约时报》等多家外媒报道称天文学家在金星云层中找到了“生命记号”（biosignature），推测这颗星球上可能有“空中生命”，这是怎么一回事呢？

2020年9月15日讯，欧洲南方天文台14日发布的一张金星的艺术效果图，小图中展示了磷化氢分子。人民视觉  图

难以解释的磷化氢

消息的科学依据是9月14日晚间发表在学术期刊《自然-天文学》（Nature Astronomy）上的一篇论文，作者来自英国卡迪夫大学、剑桥大学、曼彻斯特大学、美国麻省理工学院等机构，题为《金星云层中的磷化氢气体》。

论文的摘要部分提到，联合团队在2017年和2019年分别用麦克斯韦望远镜和阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵观测了金星，探测到一个只属于磷化氢的光谱特征，并估算出金星云层中的磷化氢丰度为20ppb，即每十亿个分子中有二十个磷化氢分子。而在那里，任何磷都本应以氧化形式存在。

“穷尽稳态化学和光化学路径分析，金星磷化氢的存在难以解释。金星大气层、云层、地面、底下、闪电、火山或陨石传输都没有已知的非生物产生方式。”

根据研究团队的模拟，在金星的温度和浓度下，光化学路径要产生这个浓度等级的磷化氢气体，反应速率还差了4到6个数量级。

论文得出结论：“磷化氢可能来自未知的光化学或地质化学过程，或是生命，类似于地球上的生物源磷化氢。”

不过，论文也强调，探测到磷化氢并非确凿的生命证据，只能说有异常的、无法解释的化学。

一种“生命记号”

2019年诺贝尔奖物理学奖得主、系外行星发现者米歇尔•马约尔（Michel Mayor）曾对澎湃新闻表示，他相信外星生命会以简单形式存在，而“生命记号”就是令人激动的研究方向。

同为氧族氢化物，磷化氢和更为著名的硫化氢一样恶臭且剧毒，为什么可以作为一种“生命记号”呢？

原来，人类目前只在太阳系大型气态行星的高温高压大气层深处找到过磷化氢，而岩石星球高度氧化的表面和大气层会快速破坏掉磷化氢。

例如，在我们的地球上，磷化氢的产生只与人类工业生产或厌氧微生物活动相关。

因此，金星上存在磷化氢以人类现有的化学知识确实难以解释，这不仅暗示着金星云层中有生命存在，而且可能是活着的生命，还在源源不断地产生磷化氢，以抵消快速分解的过程。

空中生命？

巧合的是，金星大气层中有一个狭窄的“温和区”，距离地表48到60公里，温度在0到50摄氏度之间，压力条件也与地面表面相似。这正是研究小组观察到磷化氢信号的地方。

MIT科学家佩特科夫斯基（Janusz Petkowsk）说道：“这个磷化氢信号完美地落在疑似的宜居区。”

按照他的设想，金星生命或许与地球上的生命有根本的不同，可以一辈子都生活在空中，而且可以耐受高度酸性的环境。要知道，地球上有些微生物可以在5%的酸性环境中存活，但金星云层中硫酸含量高达90%。

被冷落的邻居

当然，科学界对金星生命的设想不是没有过，但设想现存生命还是第一次。

一些证据显示，这颗西方人以“爱神”命名的行星可能拥有完美的宜居环境长达30亿年之久，温度介于20到50摄氏度之间。但大约7亿年前，金星发生了剧烈的气候变化，大气层变得异常稠密和炎热，从一个宜居星球跌入炼狱。这种剧变可能是由火山活动释放大量二氧化碳所致。

目前，研究团队还在进一步用其他望远镜确认磷化氢气体的存在，并希望看到信号是否存在日夜或季节性的变化。

不过，这个研究最重大的意义可能还是提醒我们，之前是否把目光放得太远了，而忽视了身边的邻居？美国、苏联对金星探测曾经富有热情，但因环境恶劣，探测器往往很快报废。后来，人类就对这颗炼狱星球失去了兴趣，把注意力聚焦在了火星，甚至更远的太阳系外。人类上一次研究金星上的磷元素，还要追溯到1985年苏联Vega二号所做的登陆实验。

目前，下一个金星探测器排期最前的国家是印度，预计在2023年左右发射。

论文在结尾部分也提到，这桩悬案最终的解答可能需要现场探测或采样气溶胶返回。