《绝命毒师》里的这种杀人气体在金星大气中被探测到 重大发现！金星存在生命？
金星，太阳系中八大行星之一。
按离太阳由近及远的次序，是第二颗。
据英国《自然·天文学》杂志9月14日发表的一项行星科学最新发现，英国皇家天文学会的科学家在金星的大气层中检测到了磷化氢的存在，并且大气层中磷化氢的浓度超过了非生物机制所能产生的量，因此这可能代表着在金星大气层中存在着某种未知形式的生命。
多家美媒也报道了相关消息。英国卡迪夫大学科学家简·格里弗斯在内的研究团队，于2017年和2019年分别用麦克斯韦望远镜和阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵观测了金星。他们探测到一个只属于磷化氢的光谱特征，并估算出金星云层中的磷化氢丰度为20ppb（浓度单位）。
金星地表温度达465℃~485℃，对生命的存在非常不友好，然而其上层云盖（地表上方约53~62千米处）的环境较为温和。
研究团队研究了所有（磷化氢产生）的可能性：火山、雷击、坠落到大气中的陨石，并最后将它们逐个排除。他们发现，金星上的任何活动都不能产生足以解释他们检测到的磷化氢数量。
研究人员表示：“因此，我们只剩下两种微弱的可能性。一是有些未知的化学反应，我们可能不知道。第二种可能性更有趣，在金星的大气中可能存在某种生命形式，产生了我们探测到的磷化氢。”
值得一提的是，在地球上，磷存在于人类的肠道、一些动物的粪便和其他动物以及微生物中，具有很强的毒性，曾被军队用作化学武器。在美剧《绝命毒师》里，主角Walter White也曾用磷化氢杀人。
但目前金星存在磷化氢只是观察结论，尚未收集到任何样本，该推测尚有待证明。研究人员说，要弄清楚到底发生了什么，科学家们最终可能不得不向金星发射一项任务，对云的化学成分进行采样。
解读 只是一种可能，并非绝对
这次金星发现的PH3（磷化氢）到底是个什么东西呢？为什么大家会如此兴奋？
1、这种气体是生命活动的痕迹
磷化氢是一种无色、剧毒、易燃的储存于钢瓶内的液化压缩气体。这种气体一般很难通过天然的环境来生成。而与之对应的是，这种气体很容易在生物代谢中生成，尤其是在缺氧情况下，来自于厌氧生物。
不过，要是纯粹的天然环境，没有生物的话，生成PH3就有点麻烦了。已知的天然环境中，缺乏足够强的还原剂来直接将磷酸盐转化为磷化氢。正因为如此，大家才认为，这种气体，应该是生命活动的痕迹。
2、可能处于35亿年前的地球时期
基于地球的认知，我们认为，PH3应该是厌氧生物的产物。而这次金星的发现，似乎符合了这个推测。
金星环境并不是大家认为的那么恶劣。比如金星的大气条件不错，温度也还可以，0-60℃，压力也还行，0.4-2个大气压。如果非要对比，假定金星有生命，那么金星的生命可能处于地球这个时期——35亿年前的地球。那个时候，地球上可能有大量的厌氧菌，直到32亿年前，地球才开始有了光合作用大量出现，把氧气释放出来。
3、值得商榷的金标准证据链
那么我们是否可以认定金星就是存在厌氧生物呢？答案是否定的。
首先，我们并没有直接的证据表明金星存在厌氧生物。磷化氢是否可以作为生命的金标准？这一点是值得商榷的。尽管我们一般认为地球上缺乏足够多的还原剂来生成PH3，但是以此来推测金星一定如此，这个证据链是不完整的。
4、假设有厌氧生物
2018年的另一篇研究很有意思，比这篇更加详细。科学家们首先对比了金星和地球的大气光谱情况，发现二者是相反的。
金星的磷化氢浓度不低，这意味着，这不是一种偶然的现象，而且形成如此高浓度，理应是由大量的厌氧生物产生的。金星的大气方式也是有利于生成生命的。金星本身具备了一些客观的可以诞生生命的理化条件，比如硫化物，二氧化碳和水。
于是，科学家们做了一个假设推论：金星可能是有厌氧生物持续生成PH3。最后，寻找地外生命一直是仰望星空的一个重要意义。宇宙这么大，我们理应不孤独。
解读 有希望的发现，符合假设
生命迹象（biosignature）的搜寻是时下一个挺热门的领域。
对于太阳系内的行星，我们还可以发探测器过去直接采样、实验；对太阳系外的行星，我们只能遥远地观测它们的大气层，看看它的光谱特征，来推测那里存在哪些化学成分。
从地球的经验看，氧气、甲烷等生命活动容易产生的气体都是典型的“生命迹象”成分。
但是地球上的氧气是原始海洋中的蓝藻经过数十亿年活动才积累出来的，地球生命也不是一开始就生活在有氧的环境中。所以值得考虑的问题是，在厌氧环境中，生物除了氧气，还会制造些别的什么产物？
2019年，一组天体生物学家考虑了磷化氢（PH3）这种恶臭的气体。
他们提出，磷化氢的性质让它可以满足作为一种生命迹象示踪气体：
1、它的谱线特征很强，而且容易跟其他成分的特征区分开；2、磷化氢很难沉积到气溶胶中；3、最重要的是，人们现在不知道有什么非生命过程可以产生它，它似乎只跟一些厌氧生物的活动相关；4、磷化氢还有一个可以说好，也可以说不好的性质：它很容易被反应消耗掉，所以需要持续大量产生才能维持足够量的存在。
第3点决定了它跟生命活动的强相关；第4点决定了它跟现存生命的强相关。
我（作者）想说的是，这固然是一个看上去很有希望的发现，但是还不能直接说发现了生命。
在金星大气发现了磷化氢气体的存在，只能说这是个符合“金星大气存在厌氧生命”这种假设的现象，但只有什么时候发个探测器，到金星大气里实际采集到了生命标本，才能说在金星上真的找到了生命。
红星新闻记者 王拓综合报道
天文专家说
这对于人类认识自身起源和生命的进化，有重大意义
无论金星大气层是否存在生命，随着研究深入，科学家会提出更多的模型和预测，可能掀起一轮金星探测的热潮。
磷化氢是怎么被发现的？为什么能据此判断金星可能存在生命？
如果金星存在生命，意味着什么？ 就此，记者对话了南京大学天文与空间科学学院副教授刘慧根。
磷化氢是怎么被发现的？
记者：国际天文学家是怎么探测到磷化氢的？
刘慧根：论文披露，2017年，团队首先利用架设在夏威夷的JCMT射电望远镜对金星进行了观测，本意是检验金星大气模型，结果意外发现了磷化氢的踪迹。为了检验结果，2019年，他们又通过架设在智利的大型射电望远镜阵列ALMA进行了观测，确认了磷化氢的存在。
有磷化氢就代表有生命？
记者：为何探测到磷化氢，就能推断金星大气层可能存在生命？
刘慧根：这就牵扯到磷化氢的稳定性，磷化氢还原性很强，很容易和其他物质发生反应，生成诸如磷酸盐等更稳定的物质，或者很快受到光子作用而分解。但是科学家观察到磷酸盐在金星大气中持续存在，这需要一个持续的来源，不断补充大气中损失的磷化氢，使磷化氢聚集到一定的浓度（才会被观察到）。
磷化氢有生物和非生物的两种来源。论文提到，探测到金星大气的磷化氢浓度是10亿分之20，即每10亿个分子中仅有20个磷化氢分子，是非常小的量。如果按照非生物来源做估计，大气中能够产生的磷化氢浓度比现在探测到的浓度还要低4-5个数量级。所以大家会认为，磷化氢有可能是生物性的来源。
如果金星存在生命，意味着什么？
记者：如果金星上有生命存在，意味着什么？
刘慧根：首先是，未来太阳系行星探测的重点方向，会不会从火星转为金星？传统观念认为，火星比金星更“像”地球，因为火星表面温度更接近地球，而金星温度高，因此火星存在生命的可能大于金星。当然，金星大气浓密，在上面着陆探测是很困难的事。此前，苏联尝试过很多次金星探测，大多以失败告终。
无论金星大气层是否存在生命，随着研究深入，科学家会提出更多的模型和预测，可能掀起一轮金星探测的热潮。和探测到磷化氢相比，能否在金星上发现生命，这是更深远的一个问题，需要更多的观测证据来证实或证伪。
记者：如果金星上有生命，“低等生命”的可能性是否更高？
刘慧根：看我们如何定义高级和低级，生物划分有多种标准，比如单细胞或多细胞、有脊椎或无脊椎等。在金星这种恶劣的环境下，我认为，低等生命存在的可能性远远大于高等生命。因为地球上的“高等生命”，比如人类，如果不借助科技，环境适应能力远不如低等生命；而“低等生命”如细菌、微生物，形态简单，繁殖速度快，适应环境能力更强。
记者：如果在金星上发现微生物，有什么意义？
刘慧根：意义包括几个方面，如果能在地球以外的地方发现生命，我们可以研究不同于地球环境下的生物的存在形式，生命的定义会得到外延和拓展。
其次，生命是由低等生命缓慢进化成高等生命的。如果能发现太阳系内的微生物，容易让人联想到，太阳系是否存在过其他文明？这些文明是否踏足过太阳系不同的行星？金星和地球哪个先出现生命？这对于人类认识自身起源和生命的进化，都有重大意义。甚至会有人联想，是否有办法利用这些微生物把金星（或者火星）改造成人类下一个居住地，拓展人类生存空间。
把目光拓展到更大范围，太阳系之外是否有生命？这也是人类关心的问题。通过研究太阳系不同行星的生命形态以及产生的生物信号特征，可以帮助我们更有针对性的在系外行星进行系外生命探索。（据新京报）
本文综合自知乎问答社区，已经作者授权发表。作者如下：@李雷 中国科学院大学遗传学博士，知乎生物学话题优秀回答者。@刘博洋 西澳大学（University of Western Australia）天体物理学在读博士，科学松鼠会成员、青年天文教师连线创始人。
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