研究：酸性中和生命体或能在金星云层中形成可居住区域

导读：很难想象一个比我们最近的行星邻居更荒凉的世界。

很难想象一个比我们最近的行星邻居更荒凉的世界。金星的大气层中含有厚厚的二氧化碳，其表面的温度足以熔化铅，金星是一片焦黑的、令人窒息的荒地，我们所知道的生命在那里无法生存。另外，这颗星球的云层也同样充满敌意，其覆盖着硫酸液滴，它的腐蚀性足以在人类皮肤上烧出一个洞。

然而一项新研究支持长期以来的想法，即如果生命存在，那么它可能会在金星的云层中安家。这项研究的作者来自麻省理工学院、卡迪夫大学和剑桥大学，他们已经确定了一条化学途径--生命可以通过这条途径可以中和金星的酸性环境并在云层中创造一个自我维持的、可居住的区域。

长期以来，科学家们在金星的大气层中一直观察有到令人困惑的反常现象--难以解释的化学特征，如小浓度的氧气和非球形颗粒，它们跟硫酸的圆形液滴不同。而最令人费解的也许是氨的存在，这种气体在20世纪70年代被试探性地探测到，并且从各方面来看，它都不应该通过金星上已知的任何化学过程产生。

研究人员在他们的新研究中建立了一套化学过程的模型，以此来展示如果氨确实存在那么这种气体将引发一连串的化学反应从而中和周围的硫酸液滴，同时还可以解释在金星的云层中观察到的大多数异常现象。至于氨气本身的来源，研究人员提出最合理的解释是生物来源，而非雷电或火山爆发等非生物来源。

正如他们在研究中所写的那样，化学成分表明“生命可能在金星上制造自己的环境”。

这个诱人的新假设是可以测试的，研究人员提供了一份化学特征清单以供未来的任务在金星的云层中测量进而来证实或反驳他们的想法。

这项研究的论文共同作者、MIT地球、大气和行星科学系(EAPS)1941级行星科学教授Sara Seager指出：“我们所知的任何生命都无法在金星液滴中生存。但问题是，也许有些生命就在那里并且正在改变它的环境从而使其可以居住。”

据悉，这项研究的论文共同作者还包括Janusz Petkowski、William Bains和Paul Rimmer，他们分别隶属于MIT、卡迪夫大学和剑桥大学。

怀疑有生命

“金星上的生命”是去年的一个流行语，当时包括Seager和她的合著者在内的科学家报告了在该星球的云层中检测到磷化氢。在地球上，磷化氢是一种气体，主要通过生物相互作用产生。而金星上磷化氢的发现则被认为为生命的可能性留下了空间。不过这一发现仍旧受到了广泛的争议。

“磷化氢的探测最终成为令人难以置信的争议，，但磷化氢就像一个门户，研究金星的人又重新出现了，”Seager说道。

受到启发的Rimmer开始梳理过去金星任务的数据从而展开更为仔细的观察。在这些数据中，他发现了云层中的异常现象或化学特征，这些异常现象几十年来一直没有得到解释。除了氧气和非球形颗粒的存在之外，异常现象还包括意想不到的水蒸气和二氧化硫的水平。

Rimmer提出，这些异常现象可能可以用灰尘来解释。他认为，从金星表面卷起并进入云层的矿物质可能跟硫酸相互作用并产生一些观察到的异常现象。他表明，化学成分已被证实，但物理要求是不可行的：因为大量的尘埃必须漂浮到云层中才能产生观察到的异常现象。

为此，Seager和她的同事想知道这些异常现象是否可以用氨来解释。在20世纪70年代，Venera 8和Pioneer Venus在该行星的云层中初步探测到了这种气体。氨的存在(NH3)是一个未解之谜。

“氨不应该出现在金星上，”Seager说道，“它有氢气附着在上面，而周围的氢气非常少。任何不属于其环境的气体都会自动被怀疑是由生命制造的。”

有生命的云层

如果研究小组假设生命是氨的来源，那么这能否解释金星云层中的其他异常现象？研究人员建立了一系列化学过程的模型来寻找答案。

他们发现，如果生命以最有效的方式生产氨，那么相关的化学反应将自然会产生氧气。一旦出现在云层中，氨就会溶解在硫酸液滴中并有效地中和酸从而使液滴相对适合居住。氨气在进入液滴后会将其原来的圆形液体形状转变为非球形的盐状浆液。在氨溶解在硫酸中后，该反应将会让周围的二氧化硫也发生溶解。

也就是说，氨的存在确实可以解释在金星云层中看到的大多数主要异常现象。另外，研究人员还指出，诸如闪电、火山爆发甚至是陨石撞击等来源都不能通过化学方式产生解释异常现象所需的氨的数量--然而生命却可能会。

事实上，研究小组表示，地球上有一些生命形式--特别是在我们自己的胃里--产生氨以中和并使本来高度酸性的环境变得可生存。

Seager表示：“地球上有非常酸性的环境，在那里确实有生命生存，但它跟金星上的环境完全不同--除非生命正在中和其中的一些液滴。”

科学家们可能有机会在未来几年内通过金星生命探测任务来检查氨的存在及生命的迹象。

“金星有挥之不去的、无法解释的大气异常现象，令人难以置信，它为生命的可能性留下了空间，”Seager感叹道。