科學家可能發現首個外星生命存在證據,地球也許並不孤獨

愛範兒 於 16/09/2020 發表 收藏文章

過去幾十年來,人類沒停止對地外文明的探索,試圖證明我們在這個宇宙並不孤獨。
不過眾裏尋他千百度,地外生命其實可能就在距離地球最近的行星——金星上。

昨晚英國皇家天文學會一段預計在 9 月 14 日發佈的視頻被提前曝光,一個國際天文研究團隊的發現了金星大氣層中存在磷化氫(PH3),這意味着金星上可能存在生命。


目前人類還沒有在地球以外的任何星球發現過生命,這可能將是人類史上首次找到地球之外存在生命的證據。

金星發現生命存在證據,地球可能並不孤獨

引用當我們在金星光譜中首次發現磷化氫的存在,震驚極了!

這個研究團隊由來自麻省理工學院,曼徹斯特大學和卡迪夫大學的天文學家組成,他們通過夏威夷的麥克斯韋望遠鏡(JCMT)發現了金星大氣的磷化氫,隨後使用智利的 Atacama 大毫米/亞毫米陣列(ALMA)射電望遠鏡進行了進一步確認。

▲麥克斯韋望遠鏡.

目前這項研究結果已經發布在學術期刊《自然天文學》上,引起了天文學界和航空領域的極大關注,不少業內人士對這項發現大都難掩興奮之情。

NASA(美國國家航空航天局)局長 Jim Bridenstine 就在 Twitter 上表示:

引用厭氧生物的副產物磷化氫的發現,是發現地外生命的證據過程中最重要的進展。約在 10 年前 NASA 在地球 12 萬英尺處的高層大氣中發現了微生物。現在是時候優先考慮金星了。

新南威爾士大學的光譜學家 Laura McKemmish 則表示
引用這項研究標誌着尋找外星生命的一個新時代的開端。

磷化氫是一種劇毒氣體,為什麼在金星上發現磷化氫會被認為可能是生命存在的證據呢?

這是因為磷化氫通常是由厭氧性生物的代謝中產生,一般不會從自然環境中生成。

▲ 圖片來自:The Verge

但也不絕對,在地球上,火山活動,隕石,閃電等自然現象都可能產生一定量的磷化氫,但數量極少。地球大氣中磷化氫的最主要來源,除了厭氧生物代謝活動,就是人類的工業生產,都與生命活動有關。

參與這項研究的麻省理工學院分子天體物理學家 Clara Sousa-Silva 教授在去年一篇論文還指出磷化氫很容易發生化學反應被消耗,因此必需持續大量產生才能達到可被觀測到的量。


研究人員在金星大氣中發現的磷化氫濃度為十億分之二十,這個濃度已經是地球大氣層中磷化氫濃度的 1000-100 萬倍。因此 Clara Sousa-Silva 相信金星上的磷化氫很有可能就是來自於生命活動。

引用就我們目前對金星的了解而言,對磷化氫的發現最合理的解釋應該是有生命的存在,雖然這聽起來有些難以置信。

那按照這個説法,這是否意味着金星就一定存在生命呢?

並不是。

英國皇家天文學指出,雖然目前沒有比金星上存在生命更合理的解釋。但還不能説金星上一定存在生命,因為不排除還有其他非生物生成磷化氫的方式,這需要更進一步的研究。

▲ 圖片來自:NBC News

還有人猜測,現在金星上發現的磷化氫,可能是上世紀 60 年代-80 年代人類發射的金星探測器留下的,但研究人員認為這不足以產生這麼大量的磷化氫,基本排除了這個可能性。

要證明金星上是存在生命,最直接的方式當然就是派出探測器前往金星採樣,但這並不容易。

地球的「雙胞胎」,怎麼成了一顆「地獄星球」?

金星一直被認為是地球的「雙胞胎」,它的大小、密度、重力、內部結構在太陽系是中最接近地球的,而且比火星更接近地球。


僅考慮這些因素,金星才是人類移民外星的最佳選擇,那為什麼各個國家最終都將目光投向了火星。

因為金星是一顆基本有去無回的「地獄星球」

金星的表面温度大約在 465-485 攝氏度,這個温度已經可以將鉛融化,可以直接把人烤熟。

金星被厚厚的硫酸雲覆蓋,太陽光難以透過,只有無盡的黑夜。

這裏的二氧化碳濃度高達 95.6%,要知道地球的二氧化碳濃度只有 0.04%
這裏的風速高達 350 千米每小時,比地球上的 17 級颱風還要強。

金星表面的大氣壓是地球的 92 倍,相當於地球中海底 1000 米的壓力,或者一個人揹着 47 噸重物走在路上的壓力

▲金星概念圖.

這樣的惡劣條件,別説存在生命,就是航空探測器要進入金星也極其困難。

上世紀 60 年代-80 年代,冷戰時期的美蘇開始以金星為目標展開競爭。

1962 年 NASA 的「水手 2 號」成功地掠過金星,成為人類第一個成功接近其他行星的空間探測器,其發回的數據第一次讓科學家推算出金星的表面温度。

▲ 水手 2 號.

而蘇聯對金星的探索更加積極,前後向金星發射了 28 個探測器,其中 9 個成功在金星着陸,但最長的一個也只堅持工作了 110 分鐘。

▲ 蘇聯「金星 9 號」探測器首次成功在金星表面着陸(概念圖).

最後一次前往金星的探測器是 1989 年的「麥哲倫」號,人類已經 30 多年沒靠近過這顆星球了。

實際上,這顆「地獄星球」曾經也是像地球一樣宜居的星球。

NASA 戈達德太空研究所(GISS)基於金星探測器的數據建模後發現,金星形成後有 30 億年温度處於 20~50℃ 的宜居狀態,並且有着河流、海洋和多樣的生命。

▲ 曾幾何時金星也是一顆藍色星球. 圖片來自:NASA

如果不是 7-7.5 億年前因為一起事件導致二氧化碳濃度急劇上升讓氣候變暖,現在金星可能就是另外一顆地球,甚至有學者認為地球文明起源於金星。

隨着在金星上發現生命存在證據,人類也將擁有重返金星的更大動力,其實今年年初 NASA 就宣佈了新一輪的的金星的探索計劃 DAVINCI +和 VERITAS

▲ VERITAS 航天器概念圖。圖片來源:NASA / JPL-Caltech

DAVINCI + 計劃將繪製金星的地表巖石類型,並對錶面成像,而 VERITAS 目標對金星表面進行測繪,通過研究金星地質了解為什麼它的演變和地球如此不同。

航空科普博主@太空精釀認為,這次的發現就像是「給新一代 NASA 和 ESA 金星探測器系列站台做鋪墊」。

用 NASA 加利福尼亞噴氣推進實驗室的研究員 Suzanne Smrekar 的話説,「我們正在探索一個原本宜居卻迷失了的世界。」

地球會是下一個金星嗎?

雖然現在的金星已經不太可能成為人類移民的目的地,但探索金星依然有意義。弄清楚一顆與地球相似的星球,是怎麼演變成如荒涼的地獄,對於地球的未來或許有一定借鑑意義

▲ 霍金.

著名物理學家霍金曾在一檔電視節目中表示,如果地球温室氣體排放失控,可能就會變下一個金星,並調侃道:

引用下次有誰在否認氣候變暖,就讓他去一趟金星,我來出路費。

霍金最想送上金星的人大概就是美國總統特朗普了,當美國宣佈退出巴黎氣候協定後,霍金還警告稱這一舉動可能讓地球朝着金星發展,最終温度高達 250 攝氏度,下着硫酸雨。

在很多科幻小説中,金星都被描繪成一個温暖宜居的星球。

在《漫遊金星》中,金星是動物王國的天堂,在艾薩克·阿西莫夫筆下,人類在金星海底建造殖民地。

而在《冰與火之歌》作者喬治.R.R. 馬丁的《金星復古科幻》中,這是一顆叫做金星的、明亮、多雨、濕潤的神祕星球。那裏有走不到邊的沼澤地、望不到頭的海洋、熱氣騰騰的叢林、翻滾好動的恐龍,還有長着蛙面的金星土著居民。

這些暢享未來的科幻作家可能也沒想到,他們描寫的可能反而是金星數億年前的過去。探索金星上是否存在生命,最大的意義並不在於證明人類並不孤獨,而是它可能讓我們更加了解地球的過去,甚至是未來。

題圖來自:《普羅米修斯》


資料來源:愛範兒(ifanr)

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