科學(xué)家們可能想降低期望值。期刊《自然·天文學(xué)》上的一項(xiàng)新研究表明,金星上沒(méi)有足夠的水能讓云層中的已知生命存活。
“眾所周知,生命需要水。”貝爾法斯特皇后大學(xué)的微生物學(xué)家約翰·哈爾沃斯也是這項(xiàng)新研究的主要作者,他如是說(shuō)道。該發(fā)現(xiàn)表明,金星云層中的水分濃度“比地球上最有復(fù)原力的微生物所需的濃度低了“100多倍”“金星的濃度幾乎是最低的——與生命積極活動(dòng)所需的濃度有著不可逾越的距離?!?/p>
1978年,NASA開(kāi)展了先驅(qū)者金星計(jì)劃,由一個(gè)軌道器和一組四個(gè)小探測(cè)器組成,深入金星大氣層。在大氣層中發(fā)現(xiàn)了氘的跡象——?dú)涞耐凰兀址Q重氫。這可能是由于水分解而產(chǎn)生的??茖W(xué)家們想知道金星是否曾經(jīng)存在過(guò)更多的水,以及是否有一些水存在于大氣中。
快進(jìn)到2020年,金星大氣層中探測(cè)到了磷化氫的潛在蹤跡。科學(xué)家由此設(shè)想了一個(gè)場(chǎng)景:金星濃硫酸云層中潛在的水循環(huán)能夠讓金星上的微生物在高海拔的水滴中生存,并產(chǎn)生潮濕的孢子,從而繼續(xù)繁殖生命的周期。雖然金星的表面如同地獄,但其云層是穩(wěn)定溫和的。
但是,最新的研究論文卻表明存活的可能性很小。該研究的重點(diǎn)是“水的活度”,也就是微生物需要的水量,以0~1的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。
在這項(xiàng)研究中,研究小組試圖通過(guò)計(jì)算大氣中的相對(duì)濕度來(lái)測(cè)量云層中的水分活動(dòng)(水量在特定溫度下使空氣飽和)。
科學(xué)家們用帚狀曲霉(生活在最干燥條件下的真菌)來(lái)衡量生物體所需的最低水量基線,能夠用來(lái)維持生存、保持新陳代謝功能和繁殖能力。水分活度的結(jié)果是0.585,即人類已知的生物活動(dòng)的“生命極限”。
哈爾斯沃斯和他的團(tuán)隊(duì)利用過(guò)去金星任務(wù)中收集的大氣數(shù)據(jù),和新的模型來(lái)評(píng)估水的活度。他們計(jì)算了金星云層在68-42公里的海拔高度上的水活度,在那里適合生命的溫度范圍是零下40攝氏度到130攝氏度。他們發(fā)現(xiàn)其中水的活度最多只有0.004?!凹词故堑厍蛏献钅秃档奈⑸镌诮鹦巧弦哺静豢赡艽婊?,”哈爾斯沃斯說(shuō)。
研究人員還指出,即使水的活度本身更高,金星的大氣中仍充斥著不利的元素,可能會(huì)妨礙細(xì)胞系統(tǒng)的正常運(yùn)行(例如,硫酸會(huì)使細(xì)胞脫水)。
其他行星的情況要好一些。研究小組還計(jì)算出火星云層中的水分活度為0.537(相當(dāng)于地球的平流層,僅比地球上生命的“生命極限”低一點(diǎn)點(diǎn)),而在木星云層中,氣溫在10攝氏度到零下40攝氏度之間的地方水分活度至少為0.585。
“我們不能說(shuō)木星的云層是宜居的,”NASA科學(xué)家克里斯托弗·麥凱說(shuō)道,他也是這項(xiàng)研究的合著者之一,“我們可以說(shuō),它們并不受水分活度的限制?!?/p>
這些發(fā)現(xiàn)還需要更多的研究來(lái)證實(shí),但是作者們相堅(jiān)信這一點(diǎn)不會(huì)改變。雖然2020年年底,又有兩個(gè)新的NASA任務(wù)和一個(gè)新的ESA任務(wù)去往了金星。
當(dāng)然,也不乏一些警告?!拔覀儗?duì)外星生命的討論必須基于我們對(duì)地球上生命的了解,因?yàn)檫@是我們的基礎(chǔ),”麥凱說(shuō),“但我內(nèi)心深處希望,當(dāng)我們真的在其他地方發(fā)現(xiàn)生命時(shí),它是真的是非常非常不同于地球生物的”,因?yàn)樯锘瘜W(xué)的作用超出了我們?cè)诘厍蛏纤吹降姆秶?/p>
雖然這些新發(fā)現(xiàn)似乎讓人覺(jué)得目前金星不太宜居,但這并不意味著金星永遠(yuǎn)都是不毛之地??茖W(xué)家們想要深入研究這顆行星背后隱藏的全部歷史。(摘自《深科技》)
(編輯/小文)
海外星云 2021年8期