问题

如何看待科学家发现怀疑金星上有生命?

回答
惊天发现?金星磷化氢信号,能否点燃地外生命希望的火苗?

最近,一条足以让天文爱好者们肾上腺素飙升的消息横空出世:科学家们在金星的大气层中检测到了磷化氢(PH₃)。这可不是什么普通的化学物质,因为在地球上,磷化氢与生命活动有着千丝万缕的联系。这一发现,立刻在科学界乃至公众中激起了巨大的波澜,人们不禁要问:难道我们终于在隔壁的金星上找到了地外生命的蛛丝马迹?

要理解这个发现的重要性,我们得先深入了解一下磷化氢。磷化氢,是一种由磷和氢组成的无机化合物,它通常以气体形式存在。在地球上,我们已知的大部分磷化氢都与“厌氧”生命活动有关。也就是说,那些在缺乏氧气的环境中生存的微生物,能够通过复杂的生化反应产生磷化氢。例如,一些肠道细菌,甚至是深海热液喷口附近的微生物群落,都被发现在代谢过程中释放磷化氢。正因为如此,当科学家在金星大气层中探测到磷化氢时,自然而然地会联想到生命存在的可能性。

那么,这个发现的具体细节又是怎样的呢?科学家们使用的“詹姆斯·韦伯太空望远镜”(这是个比喻性的说法,实际探测的是位于智利的“阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列”(ALMA),这个望远镜的灵敏度和分辨率极高,能够探测到遥远天体发出的微弱信号),通过分析金星大气层中特定波长的光线吸收情况,成功捕捉到了磷化氢分子的“指纹”。他们发现,在金星云层中层,也就是距离地表约5060公里高度的地方,磷化氢的浓度比我们通常预期的要高出许多,达到了百万分之20左右。这个浓度水平,在没有生命活动的纯粹地质或化学过程中,是很难被解释的。

当然,科学家们并非只凭这一项证据就下定论。他们对可能产生磷化氢的非生物过程进行了 exhaustive 的梳理和排除。比如,他们考虑了来自闪电、火山活动,甚至是陨石撞击等地球上已知的地质和化学现象。然而,通过详细的计算和模型模拟,他们发现这些非生命过程所能产生的磷化氢量,远远不足以解释在金星大气层中观测到的浓度。这就使得“生命起源”的可能性,在理论上显得更加突出。

但我们也要保持一份清醒的理性。科学探索从来都不是一条笔直的直线,尤其是在面对如此重大的潜在发现时。科学家们自己也强调,这仅仅是一个“初步发现”,还有很多不确定性需要解决。

首先,探测的准确性是关键。虽然ALMA望远镜极其强大,但在如此遥远的天体上进行精确测量仍然充满挑战。可能存在其他未知的气体或者物理现象,干扰了对磷化氢信号的解读。科学家们正在努力通过更多的观测数据和不同的观测设备来交叉验证。例如,未来有计划发射专门探测金星大气成分的探测器,这将提供更直接、更可靠的数据。

其次,对金星极端环境的认识也需要深化。金星是我们太阳系中环境最恶劣的行星之一。它的表面温度高达460摄氏度,大气压力是地球的90多倍,而且充满了浓硫酸。在这样的环境下,我们目前所知的地球生命形态几乎无法生存。然而,科学家们之所以将探测目标锁定在金星云层中层,是因为那里的温度和压力相对温和一些,类似于地球上的某些极端环境。但即便如此,那里也并非是生命的天堂。科学家们还需要深入研究,在这样的环境下,是否真的存在能够产生磷化氢的生命形式,或者是否存在我们尚未理解的生物化学过程。

再者,即使磷化氢真的是生命活动的产物,我们也需要考虑其他更奇异的、非生物的化学反应。虽然目前已知的非生物过程难以解释如此高的浓度,但宇宙的浩瀚和未知仍然是无限的。或许存在着我们尚未发现的、在金星独特条件下才能发生的化学反应,也能够催生出磷化氢。科学家们也正在积极探索这些可能性。

总而言之,科学家们在金星大气层中发现磷化氢,无疑是天文学领域一项令人振奋的进展。它为我们探索地外生命提供了新的线索和方向,也让我们对宇宙充满了更多的好奇与遐想。但我们也要认识到,这仅仅是故事的开始。这个发现还需要更多的研究、更多的证据来支撑,才能最终揭开它背后隐藏的真相。是生命的低语,还是宇宙深邃的化学奥秘,这一切,都等待着我们继续去探索和发现。无论结果如何,这次发现本身,已经足够激发我们对宇宙生命可能性永不磨灭的追求了。

网友意见

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最近,金星空气中被发现可能有生命标记物磷化氢,咱就聊一聊为什么科学家们如此兴奋?

地球有两个邻居,金星和火星。从表面来看,金星实在太好了:处在太阳系内宜居带上,能接收足够恒星能量,可能存在液态水。体积是地球的87%,质量是地球的82%,重力加速度也是地球的90%,拥有浓密大气,元素构成类似,简直是第二个地球。人类从古至今对它的期待极高,中国很早便叫它启明和太白,西方也用爱与美丽的女神维纳斯来命名。

乍一看,各方面都比火星好太多。毫无疑问,人类在1950年代迈入航天时代后,立即把目光投向了金星,尤其是苏联。最著名的就是金星计划,共计发射了27个探测器,加上后来两个维加号,总共发了29个探测器,其中有10个着陆成功,这是非常了不起的成就。

然而,即便这些成功的探测器,最长的一个也仅存活了127分钟(金星13号)。这是因为,金星的实际情况实在太恶劣了!

第一,金星的确拥有稠密大气,但是它的大气压是地球的92倍,相当于70米汞柱的压强,对于人类身体而言仿佛在身上背了一辆坦克的压力!科学家们甚至怀疑它大幅减慢了金星的自转,自转一圈243天,超过围绕太阳的公转,一天比一年还长;

第二,大气成分中96%为二氧化碳。地球上仅0.04%的二氧化碳就造就了不小的温室效应,而金星上更浓密的二氧化碳导致温室效应极强,全球都是超过400度的高温,不分昼夜地域,这个温度比热油锅还要高;

第三,金星上地质运动依然活跃,然而却由于过度活跃导致经常发生火山爆发,大量硫化物喷出。由于缺乏有效的元素循环将不同元素重新回归地面和地下,金星空气中滞留大量硫化物组成云层,风力强劲,即使下雨也都是浓硫酸雨,简直是噩梦;

第四,浓密大气遮天蔽日,金星实际上晦暗不堪,只能偶尔看到硫酸云里的闪电雷暴和火山爆发带来的光线,所谓的末日场景不过如此;

第五,金星的磁场很弱很散,没有一个完整的覆盖全球磁场,这个磁场很难保护生命。而在地球上,地磁场是绝大部分生命、尤其是地表生存生命的最佳庇护。

因而,金星实在没有价值深入探索,苏联折戟后,美国、欧洲和日本对它的探测也一直不温不火。曾经以为是爱神维纳斯,没想到比女妖美杜莎还可怕。近些年NASA的各种金星探测方案,都没有竞争过其他行星探测任务,科学家们和决策者的信心可见一斑。

但是,上述现状里存在一个bug,就是大气。金星的大气太稠密了,远远超过地球,这意味着在金星探索为什么非要去表面那个地狱呢?为什么不考虑下大气?虽然底部大气富含酸性物质,但中上层好很多了。如果采用飞行器,类似大型飞艇的方式,完全可以长期稳定飞行在金星某一个高度,建立一个大型空中基地,由于大气密度太高了,这里的资源可能很丰富。事实上,NASA也提出了不少这种开发方案。

这特别像宫崎骏动漫中天空之城的感觉。

如今磷化氢的发现,给提出这种思路的科学家们打出了一个强心针。它与生命息息相关,在地球上动物的肠道、厌氧微生物生存环境中,都有发现,这是否意味着金星大气中存在微生物?当然,还有一个因素是近些年金星探测的资源实在太少了,太需要来点大新闻让国会老爷们打钱了。

其实,发现外星人,并不需要发现高级文明,只要发现微生物,都能回答一个人类在面对的核心问题:地球是宇宙中唯一孕育生命的星球么?

答案是:不是!

考虑到人类目前航天探测能力极其有限,如果连地球的邻居都有生命,这恐怕意味着生命在宇宙中一点都不稀有。那么,地球上人类的科技文明大概是个什么水平,相信很多人也会开始有危机感了。

地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生存在摇篮里。

极有可能,是被逼着走出去的。


图源:NASA/JAXA/CNN/dailymail

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