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金星发现“生命印记”

2020-09-16 04:24:29大公报
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  【大公报讯】综合美联社、BBC、新华社报道:长久以来,“外星生命是否存在”是天文学家探索的一大主题。一个国际科研团队日前在金星的大气层中探测到磷化氢,这种剧毒气体被视为“生命印记”,暗示金星上可能存在微生物。美国太空总署(NASA)署长布里登斯廷形容这是寻找外星生命“迄今最重要的发展”。科学界相信,今次发现将会引发新一轮对金星的研究热潮。

  金星是离地球最近的行星,两者大小、质量相似。但金星地表温度超过摄氏400度,同时被一层高反射、不透明的硫酸云层覆盖,有“地狱行星”之称,以往倾向相信不适合生物生存。

  不过,来自英国、美国和日本的天文团队,2017年使用夏威夷的麦克斯韦望远镜(JCMT)对金星进行观测,在距离地面约50公里处发现了磷化氢(phosphine)。2019年,团队又通过架设在智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(ALMA),证实了这一发现。

  结合两台望远镜的光谱数据,研究团队推算出金星大气层中磷化氢的浓度为20 ppb(即10亿个分子中,有20个磷化氢分子)。虽然数值看似不值一提,但已是地球大气层中磷化氢浓度的1000至100万倍。

  学者对发现感震惊

  在地球上,磷化氢是一种无色、剧毒、有鱼腥臭味的气体。一般来说,磷化氢仅有两种来源:一是由人类工业领域製造;二是由厌氧微生物所产生,常在企鹅等动物的肠道,或是缺乏氧气的沼泽中出现。因此,磷化氢被视为“生命印记”(biosignature)—可由生物体的代谢等活动产生,并且非生命过程都无法製备。

  来自英国卡迪夫大学、领导研究的天文学家格里夫斯(Jane Greaves)对此感到“十分惊讶”。对於金星上磷化氢的来源,研究团队进行了大量分析,推断是否来自光照、闪电、火山或者从金星表面向上吹至大气层中的矿物质等。无一种足以产生这浓度的磷化氢,余下可能性之一是金星有微生物。

  参与研究的美国麻省理工天体物理学家苏泽席尔瓦(Clara Sousa-Silva)则指,“儘管这听起来异想天开,但最合理解释,就是磷化氢源自生物。”团队科学家认为,磷化氢可能来自大气层硫酸液体内部的某种微生物,那些微生物可能是单细胞微生物。如果这个假设得到证实,可证明生命并非地球独有,而是普遍存在於围绕我们星系中的其他宜居行星。

  或引发一轮“探金潮”

  这是科学家首次在地球以外的岩石行星发现磷化氢,相关研究论文已发表在新一期英国《自然─天文学》杂志上。不过研究团队强调,目前的发现并不足以证明金星上有生命,仍需要进一步探索。格里夫斯表示,即使金星上富含磷化氢,可能依然缺乏其他生命必要条件,“其他元素,或是环境太热、太乾燥”。另有猜测指,为了在恶劣的环境中生存下来,金星大气中的微生物可能使用了某种未知生物化学形式,甚至进化出“防护甲”。

  科学界相信,今次发现将会引发新一轮对金星的研究潮。俄罗斯科学院航天研究所主任研究员、俄美“金星-D”项目科学工作组联合组长扎索娃15日表示,在发现磷化氢后,未来项目重点将放在寻找生命这一方向上,并考虑在探测器上增加专门设备,以增加发现可能生命的几率。今年年初,NASA也宣布了两个潜在金星探索计劃,其一的DAVINCI+将分析金星的大气,了解它的形成、演变,并最早於2026年进入金星大气层。

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