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【外太空生命?】金星大氣層發現磷化氫 天文學家正研究會否有微生物

2020/9/15 — 12:45

最新刊於《自然天文學》的研究指,在金星雲層發現磷化氫 (phosphine, PH3) ,這種氣體之形成,無法用已知的地質或其他非生物化學過程解釋,團隊因此推斷 PH3 可能由微生物釋出,換言之,金星可能有生命存在。

PH3 是一種無色、有魚腥臭味的劇毒氣體,在地球上由細菌在缺氧環境下產生。

來自英美的研究人員透過位於智利的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列 (ALMA) 及夏威夷的 James Clerk Maxwell 望遠鏡 在 2017 與 2019 年對金星進行兩次不同期的長期觀測,發現在距離金星表面上空 50 公里的大氣層中有磷化氫。

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由於該星球大氣層、雲層、地表甚至地下也無任何已知的非生物生產 PH3 路徑,金星也沒有因閃電、火山或隕石造成的 PH3 起源。因認推斷 PH3 可能源自未知的光化學或地質化學起源,甚至由類似於地球上 PH3 由厭氧或低氧生物過程所產生。

在土星和木星上,都可檢測到相當數量的 PH3 ,該化合物可在氣體星球的高溫高壓內部形成,並通過對流作用釋至星體表面。但就其所有的表面熱量和壓力而言,金星被認為無法滿足氣體星球上發現的 PH3 形成條件。

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領導研究的卡迪夫大學天文學教授 Jane Greaves 指出,是次在金星發現的 PH3 含量約為 20ppb (parts per billion,每十億分之一) ,團隊曾調查是否因火山活動、隕石、閃電等情況而導致磷化氫出現,但無法找到合理解釋,而且已知的非生物過程不太可能產生這種濃度的 PH3 ,故下一步將研究金星是否有生命存在。

有參與研究麻省理工學院分子天體物理學家 Clara Sousa-Silva 指,雖然聽起來確是相當奇幻,但根據團隊目前了解, PH3 出現在金星大氣層最合理解釋是因為有生命存在。如果金星上真的有生命,即代表人類在宇宙中並不孤單,整個銀河系相信還有其他宜居星球。

但他又強調以現有知識未能解釋金星雲層有 PH3 的原因,不等於該星球有生命存在,不應妄下判斷。

金星是最接近地球的行星,亦是以太陽中心向外數的第二個行星,由於金星大氣層的氣體主要是二氧化碳及硫酸雲,所產生的強烈溫室效應令金星表面長期保持超過 400°C ,是全太陽系最熱的一顆行星,因此科學界一直認為金星上不會有任何生物存在。

來源:
Science Alert, Microbial Life on Venus? Here's What You Really Need to Know About The Major Discovery, 14 September 2020

報告:
Greaves, J.S., Richards, A.M.S., Bains, W. & et al. (2020). Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Nat Astron. doi:10.1038/s41550-020-1174-4

文/Alan Chiu

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