金星没有生命,曾令人振奋的磷化氢信号只是普通二氧化硫

去年9月,一篇研究发现金星云层出现磷化氢光谱特征震惊科学界,因为这令人高度怀疑有微生物的存在。然而作为一颗炼狱行星,金星真的能孕育生命吗?近日两篇研究对该结论提出质疑,认为金星大气中的磷化氢信号可能只是普通的二氧化硫。

磷化氢(phosphine)又名膦,由1个磷原子和3个氢原子组成(分子式:PH3),是一种无色、剧毒、有鱼腥臭味的剧毒气体,当地球上,磷化氢可以来自工业,例如熏蒸剂(fumigant),也可以来自生物,例如微生物排放。

然而当科学家在金星上发现磷化氢光谱特征时,来源只可能是活体生物——毕竟金星不会有工业过程。

2017年,英国卡迪夫大学团队利用詹姆斯·克拉克·马克士威望远镜(James Clerk Maxwell),发现金星云层电磁波谱特征为266.94GHz,而磷化氢和二氧化硫都会吸收该频率附近的电波(每种化合物都会吸收电磁波谱的独特波长,包括无线电波,X射线和可见光)。

为了区分两者,2019年时,同团队进一步使用阿塔卡马大型毫米及次毫米波数组(ALMA)进行后续观测,得出结论指出金星二氧化硫含量太低,无法解释266.94 GHz信号,来源必须是以某种方式排放磷化氢的厌氧微生物,他们的论文发布在《自然》期刊。

然而自这篇研究出现以来,其他科学团队就对磷化氢检测方法的可靠性提出了质疑。现在,华盛顿大学团队利用金星大气条件进行强健模型(robust model)建模,重新审视这些发现磷化氢的电波望远镜观测结果,结果发现卡迪夫大学团队找到的根本不是磷化氢,只是二氧化硫(sulfur dioxide)——金星大气中第三常见的化合物,与生命一点关系都没有。

新研究表明,266.94 GHz信号并非起源于金星云层,而是离地80公里高的大气上层,在那里,就算有磷化氢分子也会在几秒钟内被紫外线破坏,华盛顿大学科学家认为,前团队是因为谱线稀释(spectral line dilution)副作用才低估了金星大气中二氧化硫的含量。

虽然新研究推翻了金星可能有微生物存在的说法,但我们也无法证明金星完全不含磷化氢,相信其他科学家仍会继续寻找任何可能性。新论文即将发布在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

(首图来源:NASA)