“金星存在外星生命吗？接下来又将怎么？”

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美国航空空航天局“水手10号”探测器1974年拍摄的金星照片

据北京时间9月17日新闻报道，最近，研究者在《自然天文学》杂志上发表了论文，在金星大气层中发现了磷化氢( ph3 )。 这种气体被认为是潜在的“生命迹象”。 很多人对这个消息感到吃惊。 这个发现一定会再次唤起科学界对金星的有趣之处。 那么，离我们最近的行星邻居将来会发生什么呢？ 科学家如何揭示金星云层中是否存在生命？

磷化氢是易燃气体，与沼泽的臭气和企鹅等动物的粪便结合在一起。 一般来说，磷化氢在探索外星生命时并不是受到天体生物学家的关注。 但是这篇新论文的发表改变了情况。

磷化氢是由一个磷原子加上三个氢原子构成的，在地球上，这种气体主要来自在缺氧环境中可以生长的微生物。 考虑到金星的环境条件对生命来说太差了，在这个行星上能发现约20ppb的磷化氢可以说是一大惊喜。 理论上，由于大量紫外线照射和金星云中丰富的硫酸，磷化氢气体应该已经完全被去除。 金星上好像有什么东西不断发生磷化氢，是什么呢？

英国卡迪夫大学的天文学家简·格里菲斯是这项新研究的作者之一。 解体结果有一定的限制，指出这项新研究也不能成为金星上存在生命的证据。 但是研究者说磷化氢确实有可能来自未知的化学过程和生命本身。

金星不是天体生物学家的首要目标。 因为表面温度在450°c左右，大气压力是地球上感受到的压力的90倍。 如果金星真的存在生命的话，无论是太阳系内的行星，还是太阳系外的行星，都不得不认真重新审视行星的居住性。

尽管金星是离地球最近的行星，天文学家对此不太了解，其部分理由也完全可以理解。 历史上，在制定昂贵的科学任务时，金星一直不被视为魅力的目标，火星等其他行星受到高度关注。

“在过去的20年里，我们有了一点新的发现。 这些新发现意味着在其他行星上发现生命的可能性大幅度增加。 “美国国家航空空航天局发言人根据极端温度、大气成分和其他因素，地球越多，表明金星是令人兴奋的发现之地，但它并不总是寻找重要的生命组成部分

因此，现在的科学家不完全理解金星的表面地形、地质学(包括地质历史)、结构和潜在的火山活动。 但是，在金星上发现磷化氢后，nasa局长吉姆·布里登斯汀在社交媒体上说:“这是在地球外寻找生命存在证据方面最重要的进展。”他认为:“是优先金星的时候了。”

在我们向金星发射新探测器进行调查之前，地球上还有很多工作要做。 首先，科学家需要确认这些磷化氢波长信号是否真的可靠。 格里菲斯及其同事利用位于夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜和智利阿塔卡马大型毫米波阵列收集这些信号。

美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家圣地亚哥解释说:“首先，应该用其他波长检索磷化氢信号，确认检测结果，还应该制作金星上磷化氢的全球分布图。” “这不容易。 因为磷化氢在紫外线和红外的波段比较少，隐藏在光谱特性更丰富的化学物质的特征中”。

利马说，金星作为内行星，在天空上与太阳的距离太近，难以在某个波长下观测。 幸运的是，无线观测没有这个问题。 他指出除了寻找特定的生物气体外，还应该寻找金星大气中可识别的对比度特征，试图追踪这些特征的进化和化学性质。

两年前，利马耶领导研究提出，以黑斑形式出现的对比度特征可能是金星上存在生命的迹象，认为金星大气层有可能容纳微生物。 当时，这似乎是个奇怪的想法，但今天情况好像变了。

最终，科学家想在未来向金星发射探测器。 幸运的是，正如nasa在声明中所描述的，该机构“发现计划”( discovery program )的以下四项候选任务中，——veritas和davinci+——与金星有关。 nasa合作伙伴欧洲空间局( esa )的“设想”( envision )任务也是如此。 因为金星离地球很近，也许可以用更温和的方法探索。

“davinci+”是“deepatmospherevenusinvestigationofnoblegases ( chemistry，and imaging plus )”(金星深层大气惰性气体、化学、图像检测+ )的缩写，是“+”。 这是一个带降落伞可以缓慢着陆在金星表面的探测器。 利用拥有的各种设备，davinci+可以检测多种气体，绘制金星的表面地图。 和，

“veritas”任务名称来自“金星发射率”( venus emissivity )、“无线电波科学”( radio science )、“干扰雷达”( insar )、“地形学”( topography )和“光谱学”( Sophy )的金星

欧洲空局的envision任务是最先研究金星地质学的卫星，但考虑到印象深刻的传感器阵列，该探测器还可以用于许多其他任务。

也有宇宙企业“火箭实验室”( rocket lab )的创始人、新西兰的工程师彼得贝克前往金星的任务等，正在讨论探索金星的民间企业。 根据贝克的计划，搭载多个机器的探测器将发射到金星的大气层。 在最近举行的新闻发布会上，格里菲斯说她的团队希望与私营公司合作。

值得注意的是，这些任务还没有被批准，但只要发现磷化氢，金星一夜之间就吸引了无数人的眼球。 这些探测器部署后，科学家应该可以采样金星表面约47至70公里以上的云。 利马耶说这些调查是“必要的”。 通过在云中的测定，科学家解释说:“应该能发现不仅是磷化氢，还有甲烷等重要的生物气体的存在。” 另一个有用的任务是明确“微生物依赖的云的液滴具有物理、化学、生物特征”，当然认为前提是金星的云中存在微生物。

利马补充说，北罗普·格鲁曼企业的“金星大气机动平台”( vamp )等半浮式平台可以搭载显微镜、分光计和其他设备，是完成这项任务的理想场所。 另一个选择是气球，类似于20世纪80年代中期苏联的“维加计划”( vega program )任务。 “我们想再次看到这样的东西”，麻省理工大学的天体生物学家，这项新研究的合作者萨拉·西格尔在新闻发布会上说:“任何vega气球的超级版本，都可能不仅可以持续几天，还可以持续一周到几个月，甚至几年。

西格尔把气球描绘成研究金星大气层的“很棒的方法”，其理由和利马耶强调的一样。 但是，气球的操纵性远远不及vamp等飞机。 例如，科学家提出的滑翔机被称为“breeze”。

一位科学家建议，可以使用a形滑翔机(称为“breeze”，想象图)检测金星的大气层。

利马和西格尔表示，机载分光计对探索金星大气层的任务是不可或缺的。 利马耶解释说:“使用分光计在不同波长(从紫外线到毫米波段)工作的情况下，应该可以制作磷化氢、二氧化硫、其他气体的分布图，调查是否与金星图像上云量的对比度特性有关。”

正如利马耶及其同事在年论文中指出的那样，这些探测可以让科学家理解金星大气层中可能的生命形式和对比度特征之间的联系。 他指出，大气探测器的其他重要设备包括用于收集环境数据的气象传感器、用于研究行星大气成分的化学传感器、表示物理和生物特征的荧光成像显微镜以及能够检测生物特征的其他传感器。 对于金星的轨道卫星，利马埃建议采用多光谱图像照相机和分光计。

除了这些项目外，天文学家还需要查明金星大气层中可能存在奇怪的非生化过程。 在土星和木星中，磷化氢在非生物学过程中自然发生，但在金星中没有类似之处。 正如这项新研究表明的那样，科学家可能存在还没有考虑的问题。 可以混合原子组合进行匹配的计算机算法可能很有用。

而且，生物学家应该弄清楚极端微生物如何能承受金星大气中的恶劣条件。 正如格里菲斯在记者招待会上解释的那样，“真正的挑战是，注意任何形式的生命能否通过进化适应这种令人难以置信的酸性环境。” 因为地球上还没有类似的环境。 简单来说，这种虚拟的生命形态实际上在进化和生物学上可能是不可能的。

确实，是科学家们开始多学科合作的时候了。 因为这项工作需要天文学家、工程师、天体生物学家、微生物学家、化学家、地质学家、计算机科学家、行星科学家和其他专家的合作。 另一方面，我们有必要考虑一些别的问题吗，例如这些微生物的伦理和安全考虑事项？ 如果在我们急于寻找生命的时候，不小心被地球上的细菌污染了金星该怎么办？ 当然，科学家要得出确定的结论，就必须仔细检查、确认和验证所有的数据。

没有人说我们很快就会找到外星生命。 这个过程也不容易，但离我们最近的行星上可能存在小的外星生物，所以也许是认真对待这个问题的时候了。 (任天)