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木星似乎比我们想象得更适合居住?

人们一直认为,金星高压、高温,其表面几乎不可能存在生命。去年 9 月,科学家宣布金星大气层中可能存在磷化氢气体,这是生命存在的一种指标。因此,有研究人员好奇金星云层中是否可能存在细菌等生命。

科学家们可能想降低期望值。期刊《自然·天文学》上的一项新研究表明,金星上没有足够的水能让云层中的已知生命存活。

“众所周知,生命需要水。” 贝尔法斯特皇后大学的微生物学家约翰・哈尔沃斯(John Halworth)也是这项新研究的主要作者,他如是说道。该发现表明,金星云层中的水分浓度 “比地球上最有复原力的微生物所需的浓度低了 “100 多倍”“金星的浓度几乎是最低的 —— 与生命积极活动所需的浓度有着不可逾越的距离。”

(来源:NASA/GODDARD/CONCEPTUAL IMAGE LAB, KRYSTOFER KIM)

1978 年,NASA 开展了先驱者金星计划,由一个轨道器和一组四个小探测器组成,深入金星大气层。在大气层中发现了氘的迹象 —— 氢的同位素,又称重氢。这可能是由于水分解而产生的。科学家们想知道金星是否曾经存在过更多的水,以及是否有一些水存在于大气中。

快进到 2020 年,金星大气层中探测到了磷化氢的潜在踪迹。科学家由此设想了一个场景:金星浓硫酸云层中潜在的水循环能够让金星上的微生物在高海拔的水滴中生存,并产生潮湿的孢子,从而继续繁殖生命的周期。虽然金星的表面如同地狱,但其云层是稳定温和的。

但是,最新的研究论文却表明存活的可能性很小。该研究的重点是 “水的活度”,也就是微生物需要的水量,以 0 到 1 的标准来衡量。

在这项研究中,研究小组试图通过计算大气中的相对湿度来测量云层中的水分活动(水量在特定温度下使空气饱和)。

科学家们用帚状曲霉(生活在最干燥条件下的真菌)来衡量生物体所需的最低水量基线,能够用来维持生存、保持新陈代谢功能和繁殖能力。水分活度的结果是 0.585,即人类已知的生物活动的 “生命极限”。

哈尔斯沃斯和他的团队利用过去金星任务中收集的大气数据,和新的模型来评估水的活度。他们计算了金星云层在 68-42 公里的海拔高度上的水活度,在那里适合生命的温度范围是 – 40°c 到 130°c。他们发现其中水的活度最多只有 0.004。“即使是地球上最耐旱的微生物在金星上也根本不可能存活,” 哈尔斯沃斯说。

研究人员还指出,即使水的活度本身更高,金星的大气中仍充斥着不利的元素,可能会妨碍细胞系统的正常运行 (例如,硫酸会使细胞脱水)。

其他行星的情况要好一些。研究小组还计算出火星云层中的水分活度为 0.537 (相当于地球的平流层,仅比地球上生命的 “生命极限” 低一点点),而在木星云层中,气温在 10°c 到 -40°c 之间的地方水分活度至少为 0.585。

“我们不能说木星的云层是宜居的,” NASA 科学家克里斯托弗・麦凯(Christopher McKay)说道,他也是这项研究的合著者之一,“我们可以说,它们并不受水分活度的限制。”

这些发现还需要更多的研究来证实,但是作者们相坚信这一点不会改变。虽然 2020 年年底,又有两个新的 NASA 任务和一个新的 ESA 任务去往了金星。

当然,也不乏一些警告。“我们对外星生命的讨论必须基于我们对地球上生命的了解,因为这是我们的基础,” 麦凯说,“但我内心深处希望,当我们真的在其他地方发现生命时,它是真的是非常非常不同于地球生物的”,因为生物化学的作用超出了我们在地球上所看到的范围。

虽然这些新发现似乎让人觉得目前金星不太宜居,但这并不意味着金星永远都是不毛之地。科学家们想要深入研究这颗行星背后隐藏的全部历史。

原文链接:http://www.toutiao.com/a6981066342644466184

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