你覺得可能嗎？金星雲層中存在生命？

在尋找地球以外生命的過程中，科學家們發現了一些非常有趣的可能性和線索。NASA在火星上目前正在或在軌道上運行的8個機器人任務正在研究過去(可能現在)微生物生命的可能性。多個任務也正在計劃探索像泰坦、木衛二和土衛二這樣的衛星，以尋找甲烷或極端生命的跡象。

根據一項新的研究，金星雲層頂部有可能存在微生物生命，那裡的溫度和壓力條件是有利的。圖片：NASA

但地球最近的近鄰金星呢？雖然表面上的條件對生命太過苛刻，但有一些人認為金星生命可能存在於大氣層中。在一項新的研究中，一個國際研究小組討論了在金星雲層發現微生物的可能性。這項研究可以回答關於金星大氣層一個持久謎團，並導致未來任務到地球的「姐妹星球」。

這項研究題為「金星光譜特徵和雲層中生命的潛力」，最近發表在《天體生物學》雜誌上。這項研究由威斯康星大學麥迪遜分校空間科學與工程中心的Sanjay Limaye領導，其中包括來自美國宇航局艾姆斯研究中心、美國宇航局噴氣推進實驗室、加州州立理工大學、Birbal Sahni古科學研究所和Zielona Gora大學的成員。

金星表面的印象概念圖，顯示了雷暴和遠處的火山，圖片：European Space Agency/J. Whatmore

研究小組考慮了在金星上層大氣中存在紫外線的對比，自從近一個世紀前地面望遠鏡首次觀測到這些黑暗的碎片以來，它們一直是個謎。從那以後科學家們發現它們是由濃硫酸和其他未知的吸光粒子組成，研究小組認為這可能是微生物生命。正如Limaye在最近的威斯康辛大學麥迪遜分校的新聞聲明中所指出：金星上有一些暗色、含硫豐富的斑塊，在紫外線中形成了30 - 40%的反差，而在較長波長中則是柔和的。

這些斑塊持續了數天，不斷改變其形狀和對比，並呈現出規模依賴性。為了說明這些條紋是微生物生命的結果，研究小組考慮了極端細菌是否能在金星的雲層中存活。例如金星較低的雲層（位於地表上方47.5至50.5公里處）已知有中等溫度條件（~ 60°C;140 F）和與地球海平面相似的壓力條件(101.325 kPa)。

這比地表上的條件好得多——溫度達到了737 K（462攝氏度），大氣壓力為9200 kPa（相當於地球海平面的92倍）。此外還考慮了地球上的細菌是如何在高達41公里(25英里)的高度被發現。最重要的是在許多情況下，地球上的極端細菌能夠在酸性環境中生存。

這是日本探測器Akatsuki所看到金星合成圖像，金星雲層可能有有利於微生物生存的環境條件。圖片：JAXA/Institute of Space and Astronautical Science

作為加州理工大學生物化學教授，同時也是這項研究的合著者，Rakesh指出：在地球上知道生命可以在酸性條件下茁壯成長，能夠以二氧化碳為食，併產生硫酸。這與金星上層大氣中微米大小的硫酸氣溶膠存在是一致的，這可能是一種代謝副產物。此外該研究小組還指出，根據一些模型，金星表面有一種可居住的氣候，其表面液態水長達20億年——比人們認為火星上發生的時間要長得多。

簡而言之，他們推測生命可能是在金星表面進化而被波及到大氣中，在這個星球經歷了失控的溫室效應後，生命得以存活。這項研究擴展了哈羅德·莫洛維茨(Harold Morowitz)和著名天文學家卡爾·薩根(Carl Sagan)在1967年提出的一項建議，並在1962年至1978年之間被送往金星的一系列探測器進行了研究。

雖然這些任務表明金星表面的條件排除了生命的可能性，但他們也注意到金星大氣層的中低部分——40到60公里(25 - 27英里)的高度——並不排除微生物生命的可能性。多年來，Limaye一直在重溫探索金星大氣層尋找生命跡象的想法。靈感部分來自於一個機會的教師研討會會見Grzegorz Slowik——該大學在波蘭和研究報告合著者——地球上的細菌是如何告訴他有吸光特性類似於粒子構成黑補丁中觀察到金星的雲層。

像金星大氣操縱平台(VAMP)這樣的飛行器可以探索金星的雲層，尋找生命的可能跡象。圖片：Northrop Grumman Corp

雖然沒有探測到金星大氣的探測器能夠區分有機和無機粒子，但組成金星「暗斑」的探測器的尺寸與地球上一些細菌具有可比性。根據Limaye研究，這些斑塊可能與地球上的藻類大量繁殖相似，這些藻類包括在金星大氣中代謝二氧化碳的細菌，併產生硫酸氣溶膠。在未來幾年裡，金星大氣層會被比空氣輕的飛行器探測是否有微生物生命的跡象。一種可能性是諾斯羅普·格魯曼公司(上圖所示)正在研究的一種概念——金星空中移動平台(VAMP)。

就像探索泰坦比空氣更輕的概念，這種飛行器將漂浮在金星的大氣層中，並在雲層頂部搜尋生物信號。另一種可能性是NASA可能參與俄羅斯「金星- d」任務，該任務目前計劃在2020年後期探索金星。這項任務將由一個俄羅斯軌道飛行器和著陸器組成，以探索金星的大氣層和表面，而美國宇航局將提供一個水面站和可操縱的空中平台。這一使命可以探索的另一個神秘之處是，金星上的液態水蒸發了，這直接關係到金星上是否還存在生命。在過去的10億年左右，覆蓋地表的大量熔岩流要麼毀滅了地表，要麼掩蓋了金星早期歷史的證據。

通過對金星雲的採樣，科學家們可以確定金星上所有液態水何時消失，從而引發失控的溫室效應，將其變成地獄般的景觀。NASA目前正在研究其他的概念飛船，以探索金星惡劣表面和大氣層，包括一個模擬機器人和一個著陸器，它將使用一個標準引擎將金星的大氣層轉變為能量來源。有了足夠的時間和資源，甚至可能開始考慮在金星大氣中建造漂浮的城市，並配備研究設施。

博科園-科學科普｜文：Matt Williams｜參考：Space Science and Engineering Center, Astrobiology｜來自：Universe Today

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