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 01 

    發(fā)現(xiàn)了什么？

Cardiff大學(xué)Jane Greaves及其合作者們?cè)诮鹦谴髿庵邪l(fā)現(xiàn)了磷化氫（PH3），含量約20 ppb（1 ppb = 十億分之一）。

來(lái)源：維基

這一成果發(fā)表于2020年9月14日的《自然·天文》雜志。

然而，因?yàn)橐恍┦鹿适叫畔⑿孤〒?jù)傳MIT的人手滑提前在油管發(fā)布了視頻

，但肯定很多媒體也已經(jīng)提前拿到了預(yù)印本），這一消息在文章正式發(fā)表之前就被媒體瘋狂報(bào)道了于是就有了大新聞先出來(lái)了paper還沒(méi)看到的蜜汁景象。

 02 

    用什么發(fā)現(xiàn)的？

用了兩組獨(dú)立的金星觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)光譜觀(guān)測(cè)判斷大氣中存在某種成分：

- 夏威夷JCMT望遠(yuǎn)鏡（James Clerk Maxwell Telescope），2017年6月
- 智利的ALMA望遠(yuǎn)鏡（Atacama Large Millimeter Array ），2019年3月

也就是說(shuō)可信度是比較高的，雖然后續(xù)其他望遠(yuǎn)鏡的驗(yàn)證依然有必要，但不太可能是觀(guān)測(cè)錯(cuò)了東西。

 03 

    磷化氫是地外天體上首次發(fā)現(xiàn)么？

不是。早在1975年，天文學(xué)家們就已經(jīng)在土星大氣中發(fā)現(xiàn)PH3了，之后在木星大氣中也有發(fā)現(xiàn)這個(gè)。

大氣中的PH3，并不是金星所獨(dú)有。

但木星土星大氣都是還原性環(huán)境，PH3在這種環(huán)境里并不難存續(xù)。

 04 

   那這次金星上的發(fā)現(xiàn)的PH3重要么？重要在哪里？

重要。

巖質(zhì)天體大氣中的PH3是目前認(rèn)可的一種生物標(biāo)志物（biosignature），按我們目前的認(rèn)知，地球大氣中的微量PH3全部都和人類(lèi)活動(dòng)或者微生物活動(dòng)有關(guān)。這意味著我們?cè)趦?nèi)太陽(yáng)系地球以外的巖質(zhì)行星上確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了一種新的生物標(biāo)志物。

另一方面，PH3在金星這種氧化性環(huán)境中易發(fā)生反應(yīng)，難以穩(wěn)定存在，這就意味著金星至今還有穩(wěn)定的機(jī)制在生產(chǎn)PH3。

但Greaves及其合作者們認(rèn)真探討了目前能想到的所有可能的非生物機(jī)制，例如閃電、火山活動(dòng)、隕石撞擊…但都無(wú)法解釋觀(guān)測(cè)到的這么高含量。

然后呢？

 05 

   生物標(biāo)志物 ≠ 生命痕跡

然而，生物標(biāo)志物是一個(gè)很有點(diǎn)寬泛的生命指標(biāo)。

我們【以地球認(rèn)知為唯一樣本】尋找到的任何和現(xiàn)在或者過(guò)去的生物強(qiáng)相關(guān)的物質(zhì)成分都可以叫做生物標(biāo)志物，例如：

- 地球上的氧氣。地球能有如此大量而穩(wěn)定的氧氣，是因?yàn)橛猩锏墓夂献饔贸掷m(xù)產(chǎn)生氧氣。
- 火星上的甲烷。地球上甲烷大多是生物活動(dòng)產(chǎn)生的，而甲烷又易被紫外輻射分解，所以火星大氣里穩(wěn)定存在的（微量）甲烷意味著火星至今依然有穩(wěn)定的甲烷供給。

也就是說(shuō)，如果我們?cè)谄渌乔蛏习l(fā)現(xiàn)了這些生物標(biāo)記物，至少意味著可能存在類(lèi)似地球生命的運(yùn)作機(jī)制，這是我們探索太陽(yáng)系內(nèi)其他天體上的生命，以及探索系外行星上生命的常用思路。

這次金星大氣中發(fā)現(xiàn)的PH3也是類(lèi)似的邏輯：PH3作為一種重要的生物標(biāo)志物，是可以作為金星有存在生命的可能性的一個(gè)有利證據(jù)的，但絕不意味著已經(jīng)在金星發(fā)現(xiàn)了生命痕跡。

甚至從某種程度上來(lái)說(shuō)，我們必須從邏輯上承認(rèn)一個(gè)事實(shí)：

“生物標(biāo)志物的存在”和“生命的存在”，是既不充分也不必要的關(guān)系。

 06 

   PH3會(huì)是優(yōu)秀的生物標(biāo)志物么？

一種生物標(biāo)志物和生物的相關(guān)性越強(qiáng)，除了生物活動(dòng)之外越不太可能有其他機(jī)制產(chǎn)生，就意味著它是越優(yōu)秀的生物標(biāo)志物。

這也意味著，我們認(rèn)知水平的提升會(huì)幫助我們不斷篩選生物標(biāo)志物。

這次的金星論文里也說(shuō)的很清楚：本次發(fā)現(xiàn)僅僅意味著，發(fā)現(xiàn)了未知成因的PH3，這當(dāng)然可能意味著有金星大氣中漂浮著厭氧微生物，但更可能的是：

還有其他未知的光化學(xué)或者地質(zhì)化學(xué)過(guò)程會(huì)穩(wěn)定產(chǎn)生PH3。（事實(shí)上已經(jīng)有化學(xué)家不忿地表示不需要生物活動(dòng)也完全可以！你們行星科學(xué)家還需要學(xué)習(xí)一下?。┼牛?qǐng)你們充分掰頭

   

說(shuō)白了，我們對(duì)太陽(yáng)系、對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)還太少了。

“我們并沒(méi)有在說(shuō)我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了金星生命”“我們只是在說(shuō)我們?cè)诮鹦谴髿庵邪l(fā)現(xiàn)了成因成謎的磷化氫：或許是新的化學(xué)機(jī)制產(chǎn)生的，也有可能是生物活動(dòng)產(chǎn)生的”

 07 

   如何進(jìn)一步證實(shí)金星PH3和生命活動(dòng)的相關(guān)性？

通過(guò)發(fā)射探測(cè)器實(shí)地采集和分析大金星氣樣本。

這意味著，原本爹不疼娘不愛(ài)誰(shuí)都不想給錢(qián)的金星探測(cè)任務(wù)…可能會(huì)突然變得容易立項(xiàng)了

金星探測(cè)器趕緊安排上，明年的發(fā)現(xiàn)級(jí)項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)考慮一下咯

原本最沒(méi)有希望的“達(dá)芬奇+”任務(wù)似乎有機(jī)會(huì)了（詳見(jiàn)：金星、木衛(wèi)一，還是海衛(wèi)一？）。

以及網(wǎng)友紛紛表示，可憐的火星可能突然被“彎道超車(chē)”了。

“火星上的水”

“金星大氣中的磷化氫”

但，探測(cè)器也不會(huì)那么容易得到我們想要的結(jié)論。
發(fā)現(xiàn)生命相關(guān)的證據(jù)，容易。
證實(shí)探索到生命，遠(yuǎn)比我們想象的難太多了。

如果說(shuō)，我們這四十多年來(lái)對(duì)火星生命的不懈探索真的告訴了我們什么的話(huà)，那一定是：即使是在一顆環(huán)境比較溫和，著陸任務(wù)相對(duì)容易抵達(dá)并開(kāi)展工作，已經(jīng)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了水、豐富有機(jī)物、多種生物標(biāo)志物和適宜生命存在的環(huán)境，已經(jīng)展開(kāi)了多年實(shí)地采樣分析（想刨土刨土，想打洞打洞…）的星球上，確認(rèn)過(guò)去或者現(xiàn)在確實(shí)存在（過(guò)）生命的實(shí)錘都尚且如此困難。

那么對(duì)金星這樣環(huán)境惡劣、難以實(shí)地探測(cè)的星球，我們更應(yīng)該做好充分的持久戰(zhàn)心理準(zhǔn)備——我們是幾乎不可能僅僅通過(guò)幾次探測(cè)任務(wù)就迅速得到答案的。

懷抱希望，謹(jǐn)慎求索。對(duì)金星如此，對(duì)土衛(wèi)二、土衛(wèi)六、木衛(wèi)二、谷神星……亦然。

來(lái)源：行星事務(wù)所