一项对金星云层化学成分分析显示,没有任何生物标记表明空气中存在硫代谢生命。
目前,这意味着金星云层中是否存在可探测到的生命的问题已经基本得到了答案。在我们获得新的信息之前,很可能会保持这个结论。正如我们所知,金星上层大气复杂的化学成分不能简单地用生命的存在来解释。
早在2020年,一组科学家就宣布,他们在金星云团中发现了磷化氢气体。此后,关于温带高度的金星云团中存在生命的猜测就变得非常普遍。
但这并不是一个新想法。事实上,生物物理学家哈罗德·莫洛维茨和天文学家卡尔·萨根在50多年前——也就是1967年就已经提出了这个想法。
最近,科学家们提出,这种化学物质可能包含一些线索——金星云层中的生命可能发展出了以硫为基础的新陈代谢,类似于我们在地球上看到的微生物。金星上的硫化合物——二氧化硫的特征非常奇特,它在低海拔地区含量丰富,但在高海拔地区含量相当低。
剑桥大学的天文学家兼化学家保罗·里默说:“过去两年,我们一直试图解释金星云团中奇怪的硫化学现象。”
“生命本身就是一种奇妙的化学反应,所以我们一直在研究是否有一种方法可以让生命转化我们目前看到的形式。”
我们所知道的生命并不擅长隐藏自己的存在,除非它在地下或洞穴或其他地方。生命过程会从环境中提取元素,并将不同的元素排出。呼吸就是一个很好的例子:我们人类吸入氧气,呼出二氧化碳。而树木吸收二氧化碳,排出氧气。
金星的化学成分与地球迥然不同,它的大气层中硫含量非常丰富——它的浓度是地球大气层的10万倍,并与二氧化硫、硫酸和羰基硫化物等化合物混合在一起。
* 大气层下的金星
因此,在这项新研究中,剑桥大学天文学家肖恩·乔丹领导的研究团队开始调查金星大气层中源源不断提供能量的化学反应。
“我们研究了金星大气中含硫的‘食物’——这不是你我都想吃的那种食物,但它是主要的可用能量来源。”乔丹说,“如果这些食物正在被生命消耗,我们应该看到在大气中丢失和获得特定化学物质的证据。”
奇特的二氧化硫特征令科学家们迷惑不解。在地球上,这种化合物是通过火山作用产生的,在金星上也可能是这样产生的。
然而,如果以硫为基础的新陈代谢生物体生活在金星的高层大气中,它们可能要为那个高度缺乏二氧化硫而“负责”。
科学家们此前曾提出过基于硫的新陈代谢,理论上可以利用金星大气层中可利用的化学物质。
以这些为基础,乔丹和他的同事试图模拟这些生命形式存在时可能发生的化学反应,以观察它们是否产生了观测到的金星大气成分。
他们发现,硫代谢生命会产生二氧化硫消耗,这种消耗按理说能被观察到,但是,所需生物量的代谢过程的输出会大量产生其他化合物,简而言之,这些化合物根本不存在。
“如果生命是金星存在二氧化硫的原因,它也会打破我们对金星大气化学的所有了解。”乔丹说,“我们希望生命是一个潜在的解释,但当我们运行模型时,它不是一个可行的解决方案。但如果我们在金星上看到的不是生命造成的,这仍然是一个有待解决的问题——还有很多奇怪的化学反应需要继续研究。”
目前,我们仍然不知道二氧化硫是如何从金星的高层大气中被吸走的,这仍然是一个悬而未决的问题。也有可能存在一个生物圈,它的新陈代谢方式未知,但我们要等探测器去那里查看后才能揭晓答案。
(科幻世界 独家编译)
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