2020年9月14号,一个由卡迪夫大学、剑桥大学、曼彻斯特大学、麻省理工学院联合组成的科研团队,在《自然·天文学》杂志上发表了一篇论文,宣布人类首次在金星大气中,探测到了磷化氢气体。他们在论文中提出,目前人类科学已知的各种机制,都没有办法解释探测到的磷化氢,所以他们推测,在金星上可能存在着生命。

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这个论文一出,直接就在科学界炸开了锅。之前科学家已经在火星已经找到了甲烷,这次在金星上发现了磷化氢,地球的两个近邻,结果都发现了生命存在的强有力证据。

透过现象洞察本质,大家好我是喱头哥,今天我们来聊金星上疑似发现生命存在的话题。

我们首先来介绍一下金星,简单地做个知识铺垫。我们平时在夜空之中,很容易就能观察到金星,它是太阳系中的四个类地行星之一,其质量体积与地球相似,直径比地球小638.4公里。但和我们地球舒适的环境相比,金星那是妥妥的地狱,地表条件对生命极度不友好。金星的大气密度是地球大气密度的100倍,表面温度高达485℃,基本上没有地区、季节、昼夜的差别,气压大约是地球的90倍。它的环境是复杂多变,橙黄色的天空,经常下硫酸雨,一次闪电竟然能持续15分钟。

有了上面这些基础知识打底,我们继续来聊为什么说发现磷化氢,就给生命存在提供了证据。磷化氢到底是什么呢?磷化氢的化学分子式是PH3,它是1个磷原子和3个氢原子组成的分子,和它相类似的是甲烷。甲烷是CH4,就是1个碳原子,在加上4个氢原子组成的分子,它们都是氢化物。

那我们为什么要单独说这2种物质呢?这是因为磷化氢和甲烷非常类似,都是被科学家们视为生命存在的强有力的证据,所以他们才会在太阳系的各个星球上,寻找这两种气体。

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大家可能会有疑问,为什么这2种物质,在科学家眼里会如此重要呢?因为这两种气体都非常不稳定,很容易分解消失,在自然条件下无法长期保存。

我们之间做过一期关于“盖娅假说”的视频,里面讲到过,根据热力学第二定理,生命的活动一定让系统趋于“有序”。

比如地球的大气中有大量的氧气,而在化学上氧化反应是第一大反应,生活中铁生锈、苹果变黑、人变老,都是氧化反应。因为氧气很容易和其它物质产生化学反应,在依靠化学反应的混沌体系当中,氧气必然与其它物质发生反应,所以“混沌、无序”的最终结果是,氧气不可能大量的存在。

地球的“有序”,是有生命活动,在不断地更新着氧气,所以地球的大气中大量的氧气,就是象征着“有序”,象征着生命的迹象。

同理,如果在一个星球上,发现有持续的、大量的甲烷或者是磷化氢的话,就证明有什么东西正在持续、且大量地制造这种物质,而且造出来的速度,要比消失的快。

磷化氢的来源

产生磷化氢的途径有两个。

一个是大自然的力量,像是闪电、火山爆发、地壳运动,陨石撞击、太阳风质子之类的,都有可能产生氯化氢。第二个产生磷化氢的途径,就是我们所说的生命活动。像一些生活在沼泽地的厌氧性微生物,它就会排放一些磷化氢。再有,就是智慧文明的工业生产,也可以制造出来。

可能小伙伴会产生疑问,既然自然界中会产生这种物质,科学家至于这么兴奋嘛?!

其实早在2017年,这篇论文的第一作者、卡迪夫大学的格里维斯(Jane Greaves)教授,在观测金星大气时,就从中发现了磷化氢存在的迹象。

格里维斯教授在这篇论文中,指出了非常多无法解释的现象。

首先如果要造磷化氢,需要磷和氢分子。但根据这些年金星探测器发回的数据显示,金星地表没有探测到磷。另外在大自然中,磷化氢不是磷元素的天然形式,我们前面提到的依靠大自然的力量,是可以产生磷化氢的,但这种方式产生的磷化氢含量,是微乎其微的,用科学家的话说,几乎是可以忽略不计的。而且这种物质非常不稳定,很快就会分解消失,很难持续地留下来。

其次在金星的大气中,氢含量几乎为零,所以格里维斯教授在论文里这样说:我们发现这一切都无法解释,因为金星的环境,以及金星的氢含量几乎为零的事实,意味着磷化氢不是磷元素的天然形式,而相反,磷应该以磷酸盐的形式存在。

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用大白话来讲就是,金星有磷化氢非常不科学,正常情况下不应该有这种物质。也就是说,教授认为金星上不应该存在这种物质。

这篇论文中还指出了第2个无法解释的谜团。

金星上的磷化氢

金星上的磷化氢浓度还非常高。

科学家团队测出磷化氢的浓度是20ppb,这个20ppb是什么意思呢?就是说每10亿个大气分子中,就有20个磷化氢分子。乍一听,大家可能会觉得这个数字很小,每10亿个才有二十个磷化氢,但问题就出在这个20ppb上。

他们计算了金星上一切可能产生磷化氢的大自然力量,例如闪电火山运动,地壳运动,太阳风质子,陨石撞击,其他磷化物的化学反应等等。和这个20ppb误差,不是10倍、20倍那么简单,而是整整差了1万倍。也就是说,靠金星大自然的力量,最多能产生这个浓度的万分之一,其它的怎么来的不知道。

美国麻省理工学院的威廉·贝恩斯教授,是美国著名的生物化学专家,他研究了金星上的可能产生磷化氢的自然力量,例如火山,闪电,陨石等等,也得出了相同的结论。他说金星上所有化学的反应加在一起,都不足以产生目前观测到的磷化氢总量的万分之一。

面对如此多无法解释的现象和巨大的误差,格里维斯教授和他的科学团队,还是非常保守的。他们在论文中说:考虑到我们对金星的所有了解,以及那里的条件,还没有人能够提出一种非生物途径,得到磷化氢的方式,也没有人能够解释、已经被探测到的磷化氢的含量,这意味着金星存在生命这一假说,是值得考虑的。

金星上有生命听起来有点不可思议,金星地表又热、气压又大,还下硫酸雨,环境如此之恶劣,怎么感觉都不可能有生命。关于这个问题,科学家推测有几种可能:

首先就是金星的云层中,有可能有生命。云层中的温度和气压,各方面条件还是不错的,是有可能存在生命的。
其次是金星地下,是有可能存在生命的。

金星的这个发现是有划时代意义的,环境如此残酷的星球,如果都存在生命的话,就意味着生命很可能在整个银河系中,都是非常普遍的存在。生命存在的形式,有可能会有很多种,可能和我们普遍认知的并不一样。

说到这里我想说几句,宇宙是以远超我们的理解和认识存在的,而生命和文明,总是以不可思议的方式存在和延续。然而我们当下大多数人的思维逻辑,不是去感叹科学上的种种发现将会给人类什么样的改变,我们甚至连站在科学的角度上,进行大胆的假设和想像都不敢。即使看到了事情的真相之后,还是有很多所谓的“辟谣”。

殊不知正是这些,遏制了我们的想象力。我们最大的问题不是技不如人,而是连自己的思维都战战兢兢,容不得一点超出认知的声音。科学的精神,不是活在有限认知的梦里,用这种浅薄的认知,去说服自己以及否定他人。

如果我们还依赖当前的认知来看地外生命的话,那如果真的有地外智慧生命,ta们会怎么看地球生命呢?可能ta们会说,这么冷的星球上,怎么可能有生命呢?上面还有氧气,那玩意吸进去不得中毒了呀,这怎么活呀?太可怕了,这个星球上肯定没生命。

好了朋友们,今天的内容就到这里了,透过现象洞察本质,我是喱头哥,喜欢我的视频,点赞、关注和留言,是对我最大的支持,我们下期再见。