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金星云层中水活性太低不足以维持生命

资讯 来源:中国科技网 2021年06月29日 1908次浏览 扫描二维码

“金星生命”存在的可能性,是去年天文学最受瞩目且最富争议性的话题。现在,天文学家的结论可能让部分人“死心”——据英国《自然·天文学》杂志28日发表的一项最新研究表明,金星和太阳系中大多数行星的云中水分相对可用性太低,即使是已经适应地球极端环境的生命体也难以存续。这一发现亦表明,大多数拥有云层的行星环境都不利于我们已知的生命,但相关研究可帮助缩小地外生命搜寻范围。

在2020年9月,一项重磅行星科学研究发布:英国科学家首次于金星大气中探测到了磷化氢气体。当时团队认为这一发现可以表明金星上存在未知的光化学或地球化学过程,但探测到磷化氢尚无法作为存在微生物生命的有力证据。

不过,也不能完全排除微生物存在的可能性,而且在地球上,磷化氢被认为是由厌氧生物产生的气体,因此在许多后续讨论中,“金星生命”一词被提出并大范围讨论。不久,全世界都把目光投向这颗邻近行星,有多组科学团队将他们在地球和太空的仪器转向金星,希望率先确定这是否预示着生命的可能。

科学家们认为,“水活性”(water activity)以0—1的范围计量,等同于行星大气中的相对湿度或水分可用性。环境中的水活性对生物影响极大,包括生活在极端环境中称为嗜极菌的生物。实验室研究表明,生命需要至少0.585的水活性才能进行代谢和繁殖。

鉴于此,包括英国贝尔法斯特女王大学研究人员在内的团队详细计算了金星和其他太阳系行星云层内水活性对生命的限制。他们发现,硫酸液滴将金星云层内水活性降低到了0.004以下,不到生命极限所需的1/100。相比之下,火星云里的水活性是0.537,只略低于生命宜居范围,接近地球第二层大气即平流层。不过地球大气层最低的一层即对流层是适宜生命的。

分析还显示,木星大气的水活性允许生命存在,高于0.585,气温在-10℃—40℃间,但云的组成成分等因素限制了其宜居性。

研究人员最后总结表示,这项研究用到的方法,也可应用于确定太阳系外的行星大气水活性,从而帮助人类缩小地外生命搜寻的范围。


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