磷化氢被在金星的大气层深处证实，一个可能的生命的迹象

资深撰稿人 Jamie Carter

Jul 6, 2023,10:54am EDT

SCIENCE

 我激励人们去观星、看月亮，欣赏夜空

 2007年被欧空局的金星快车看到的金星。ESA/MPS/DLR-PF/IDA

一种被认为是生命的一个迹象的更多气体痕迹已经被在金星的云层和雾霾层中发现。

最初于2020年首次报道，最初有争议的磷化氢（PH3）分子检测今天被在英国威尔士卡迪夫大学举行的2023年国家天文学会议上提交的广泛的额外检测的消息证实。

它们主要来自用夏威夷詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜（JCMT）200小时观测中的头50小时------远远超过原始探测用的8小时------但也涉及来自美国宇航局现已失去功用的平流层红外天文台（SOFIA）飞机的新数据。

不能解释的化学

磷化氢包含氢和磷，是地球上一种易燃的有毒气体，往往被认为是沼泽气体。它仅由生活在一种非常低氧气环境中的微生物产生。它在金星的明显的存在表明那里存在细菌的条件，或者至少是不能解释的化学。

虽然金星的表面是足以热来熔化金属，但它的高云约是86ºF / 30ºC。然而，它们由90%的硫酸组成，这将让那里有的任何确实存在的微生物是“极端微生物”类别。任何微生物生命都不得不既能空气生的又能耐酸。因此，这些磷化氢的检测是非生命的证据，但我们只是不了解金星上的磷循环。

磷化氢的一个原因可能是火山，但需要的火山活动的单一强度使这不太可能。

科学家已经证实在金星云中磷化氢分子的检测。ESO/M. KORNMESSER/L. CALÇADA &

新检测

夏威夷詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜的从 2022 年 2 月和 2023 年 5 月的磷化氢的最新检测是有重要意义的，因为它们极大地扩展初始研究的范围。它们还提示要么在金星云层中要么在云下方有一个稳定的磷化氢的源。

卡迪夫大学物理与天文学学院的天体生物学家简格里夫斯教授在接受采访时说，“在过去的几年里我们现在有五次探测，来自三套不同的仪器，以及来自许多处理这些数据的方法”。他的团队一直在用夏威夷詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜作为一个200小时遗产堪查的部分。格里夫斯说，“我们正在这里得到一个有一些稳定的源的线索，这就是遗产堪查的重点------来显示这是真的还是不是”。

2021 年 11 月用平流层红外天文台的科学家没有发现磷化氢的痕迹，但格里夫斯的团队的数据的重新处理揭示了在这颗行星上层云层中磷化氢的数据。格里夫斯说，“我对他们观察这个数据的方式做了一个微小的调整，你当然能让某些东西出来，我没有做任何精细的事情------只是标准技术”。

磷化氢有“翅膀”

持续的探测的最显着的方面之一是格里夫斯和她的团队可以在数据中看 “翅膀”。 格里夫斯说，“我们已经在大气层中获得了这些吸收线，分散在一个大的波长范围上------我们正在看进效应分子真的快的移动着，我们正在观察云层的顶部，甚至云层的中间，这是我们第一次能够做到这一点”。

格里夫斯还透露在来自1978年美国宇航局的先驱者金星1号收集的档案数据中可能有磷化氢的痕迹。

深大气层惰性气体、化学和成像+金星研究（DAVINCI+）将发射一个直径一米的探测器来冒金星表面附近的高温和高压，从云层上方到附近一个可能一直是大陆的地形表面探索大气层。在它的自由落体下降的最后几公里（如图所示），探测器将首次捕获金星上最深大气层的壮观图像和化学测量结果。NASA GSFC VISUALIZATION BY CI LABS MICHAEL LENTZ AND OTHERS

未来到金星的使命

自1985年以来，没有已经访问过金星的大气层的使命。然而，现在有一种来重新发现和正确的探索最接近地球的行星的推动力。

格里夫斯说，在红外线中来研究金星在寻找磷化氢和其他生物标志物气体（如氨）中是一个真的优先。詹姆斯韦伯太空望远镜有这种能力，但它是如此敏感以至于它不能观察任何靠近太阳的天体------如金星。

幸运的是，未来几年计划有三次到金星的使命------ 两个轨道飞行器和一个着陆器。两者都计划在2030年代到达金星，美国宇航局的金星发射率、无线电科学、合成孔径雷达、地形学和光谱学（VERITAS）将从轨道映射金星表面来确定这颗行星的地质历史，而欧空局的视景号（Envision）将首次测量这颗行星的地下特征。视景号还将监测大气层中的痕量气体。

现场发现磷化氢

然而，它的深大气层惰性气体、化学和成像+金星研究（DAVINCI+）可以提供一个现场磷化氢检测。计划于2031年到达，在一个致命的63分钟下降过程中，它将采样金星大气层六次，并通过它发射激光和测量气体。

格里夫斯说，“他们有四个这样的激光波长来分配，只有三个被决定，我们做出了我们的磷化氢案例，我们只是正在等待回音”。

在夏威夷詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜上的观测正在继续，剩余的150小时的观测计划在今年用完，而金星被很好定位。格里夫斯说，“金星此刻正在接近地球” ，他补充说当这颗行星又大又亮时它使观测远更容易。“因此我们今晚从夏威夷开始，明天我们获得数据。这非常令人兴奋”。

接下来是监测金星大气层中的二氧化硫和其他分子的水平，来看是否它们共相关磷化氢中的差异，以及是否它的水平在晚上和白天变化。