天文科普:金星雲層中水活性太低不足以維持生命
來源:科技日報
發布時間:2021-06-29
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        “金星生命”存在的可能性,是去年天文學最受矚目且最富爭(zheng) 議性的話題。現在,天文學家的結論可能讓部分人“死心”——據英國《自然·天文學》雜誌28日發表的一項最新研究表明,金星和太陽係中大多數行星的雲(yun) 中水分相對可用性太低,即使是已經適應地球極端環境的生命體(ti) 也難以存續。這一發現亦表明,大多數擁有雲(yun) 層的行星環境都不利於(yu) 我們(men) 已知的生命,但相關(guan) 研究可幫助縮小地外生命搜尋範圍。

        在2020年9月,一項重磅行星科學研究發布:英國科學家首次於(yu) 金星大氣中探測到了磷化氫氣體(ti) 。當時團隊認為(wei) 這一發現可以表明金星上存在未知的光化學或地球化學過程,但探測到磷化氫尚無法作為(wei) 存在微生物生命的有力證據。

        不過,也不能完全排除微生物存在的可能性,而且在地球上,磷化氫被認為(wei) 是由厭氧生物產(chan) 生的氣體(ti) ,因此在許多後續討論中,“金星生命”一詞被提出並大範圍討論。不久,全世界都把目光投向這顆鄰近行星,有多組科學團隊將他們(men) 在地球和太空的儀(yi) 器轉向金星,希望率先確定這是否預示著生命的可能。

        科學家們(men) 認為(wei) ,“水活性”(water activity)以0—1的範圍計量,等同於(yu) 行星大氣中的相對濕度或水分可用性。環境中的水活性對生物影響極大,包括生活在極端環境中稱為(wei) 嗜極菌的生物。實驗室研究表明,生命需要至少0.585的水活性才能進行代謝和繁殖。

        鑒於(yu) 此,包括英國貝爾法斯特女王大學研究人員在內(nei) 的團隊詳細計算了金星和其他太陽係行星雲(yun) 層內(nei) 水活性對生命的限製。他們(men) 發現,硫酸液滴將金星雲(yun) 層內(nei) 水活性降低到了0.004以下,不到生命極限所需的1/100。相比之下,火星雲(yun) 裏的水活性是0.537,隻略低於(yu) 生命宜居範圍,接近地球第二層大氣即平流層。不過地球大氣層最低的一層即對流層是適宜生命的。

        分析還顯示,木星大氣的水活性允許生命存在,高於(yu) 0.585,氣溫在-10℃—40℃間,但雲(yun) 的組成成分等因素限製了其宜居性。

        研究人員最後總結表示,這項研究用到的方法,也可應用於(yu) 確定太陽係外的行星大氣水活性,從(cong) 而幫助人類縮小地外生命搜尋的範圍。




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