金星擁有足夠時間,去進化出生命。金星一度擁有適居氣候,地表存在液態(tài)水。這個適居期長達20億年之久,遠遠超過火星。
日本“拂曉”號探測器拍攝的金星。金星云層可能存在允許微生物生存的環(huán)境
在搜尋地外生命過程中,科學(xué)家?guī)缀醢阉蓄愋偷膸r石翻了個遍。以火星為例,火星的地貌特征表明這顆紅色星球一度,甚至仍存在地下液態(tài)水。幾乎可以確定無疑的是,水是生命形成和演化的一個先決條件。除了火星,科學(xué)家還將目光投向土衛(wèi)六“泰坦”、土衛(wèi)二“恩克拉多斯”、木衛(wèi)二“歐羅巴”、木衛(wèi)三“蓋尼米得”和木衛(wèi)四“卡利斯托”,希望在它們的多冰地殼下方發(fā)現(xiàn)可能的生命港灣。
現(xiàn)在,科學(xué)家正在復(fù)興一個50多年前的舊想法——將目光投向金星大氣層,希望能給地外生命搜索工作帶來新思路。在3月30日發(fā)表于《天體生物學(xué)》雜志的一篇論文中,一支國際研究小組指出金星大氣層是地外微生物的一個可能小生境。該研究小組由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校太空科學(xué)與工程中心的行星科學(xué)家桑杰·利馬耶帶隊。利馬耶表示:“金星擁有足夠時間去進化出生命。一些模型顯示金星一度擁有適居氣候,地表存在液態(tài)水。這個適居期長達20億年之久,遠遠超過火星的適居期?!?/span>
研究論文合著者、美國宇航局艾姆斯研究中心的大衛(wèi)·史密斯指出,根據(jù)科學(xué)家利用搭載觀測設(shè)備的氣球進行的研究,地球上的微生物(主要是細菌)能夠飄入大氣層,并且能夠在距地面41公里的高度繁衍生息。
金星大氣可操縱平臺(VAMP)。VAMP能夠像飛機一樣飛行,像飛艇一樣漂浮,幫助勘測金星大氣層。金星大氣層的溫度和壓力環(huán)境并沒有排除存在微生物的可能性
隨著時間的推移,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)越來越多擁有極端生存能力的微生物。它們能夠經(jīng)受住地球上的惡劣環(huán)境考驗,例如黃石公園的溫泉,大洋深處的熱液噴口,污染區(qū)的有毒爛泥以及世界各地的酸性湖泊。
研究論文合著者、加州州立理工大學(xué)波莫那校區(qū)的生物化學(xué)教授拉克什·莫古爾表示:“在地球上,我們知道生命能夠在酸性很高的環(huán)境下生存,能夠以二氧化碳為食并產(chǎn)生硫酸?!苯鹦堑亩嘣聘叻瓷渎仕嵝源髿鈱拥闹饕煞终嵌趸家约昂辛蛩岬乃巍?/span>
1967年,著名生物物理學(xué)家哈羅德·莫洛維茨和著名天文學(xué)家卡爾·薩根率先提出“金星云層具有適居性”的想法。幾十年后,行星科學(xué)家大衛(wèi)·格林斯潘、馬克·布洛克和他們的同事進一步豐富了這一理論。根據(jù)1962至1978年發(fā)射的一系列太空探測器得出的發(fā)現(xiàn),金星大氣層中高區(qū)域(距地面40到60公里)的溫度和壓力環(huán)境并不會殺死微生物。換句話說,金星大氣層能夠成為一個生命港灣。不過,金星的地表環(huán)境并不具有適居性,溫度可飆升到450攝氏度以上。
金星地表溫度超過450攝氏度,號稱太陽系最熱行星
利馬耶以美國宇航局科學(xué)家的身份參與了日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)的“拂曉”號金星任務(wù)。在一場教師研討會上與論文合著者、波蘭綠山大學(xué)的吉澤格拉斯·斯洛維克見面后,他萌生了再度聚焦金星大氣層的想法。斯洛維克讓他意識到,地球細菌的吸光特性與構(gòu)成金星云層莫名黑斑的顆粒類似,顆粒的身份至今仍是一個謎。分光鏡觀測結(jié)果顯示——尤其是紫外觀測——黑斑由凝縮的硫酸和其它不明吸光顆粒構(gòu)成。
自一個世紀前地面望遠鏡首次觀測到金星云層黑斑以來,它們就是一個謎。借助隨后發(fā)射的金星探測器,科學(xué)家們對黑斑進行了更為細致的研究。利馬耶說:“金星云層存在一些不連續(xù)的,富含硫的黑斑,在紫外線條件下的對比度可達到30%到40%,更長波長下則趨于減弱。這些黑斑可持續(xù)數(shù)天,外形和對比度不斷發(fā)生改變,可能具有尺度依賴性?!?/span>
構(gòu)成黑斑的顆粒與地球上的細菌擁有幾乎相同的尺寸。不過,目前對金星大氣層進行采樣的儀器無法區(qū)分有機和無機物質(zhì)之間的差異。利馬耶和莫古爾指出,金星大氣層的黑斑可能與地球湖泊和海洋經(jīng)常出現(xiàn)的赤潮類似。
科學(xué)家相信金星上可能有外星生命
利馬耶將研究金星大氣層作為自己的畢生追求。為了驗證“金星云層可能存在微生物”的想法,他前往印度北部的高海拔鹽湖Tso Kar,對在湖邊腐爛水草上聚集的固硫細菌粉末殘余進行了觀察。粉末殘余最后被吹入大氣層。
利馬耶指出金星液態(tài)水何時蒸發(fā)仍是一個未知數(shù)。過去幾十億年的大范圍熔巖流動可能摧毀或者掩埋金星的早期地質(zhì)史。在搜尋地外生命過程中,行星大氣層仍在很大程度上處于未被勘測的狀態(tài)。利馬耶指出金星云層采樣任務(wù)已經(jīng)在計劃之中——金星大氣可操縱平臺(VAMP)任務(wù)。VAMP能夠像飛機一樣飛行,像飛艇一樣漂浮,能夠在金星云層上方停留一年,收集數(shù)據(jù)和采集樣本。這樣的平臺可攜帶一系列裝置,例如拉曼激光雷達、氣象與化學(xué)傳感器以及分光計。此外,VAMP還可以攜帶一臺能夠鑒別活微生物的顯微鏡。
莫古爾表示:“為了找到答案,我們需要前往金星云層并采集樣本。金星將開啟天體生物學(xué)探索史的一個令人興奮的新篇章?!崩R耶和他的同事們相信,這個新篇章能夠成為現(xiàn)實,因為宇航局可能參與俄羅斯的Roscosmos Venera-D任務(wù)。這項任務(wù)預(yù)計于本世紀20年代晚期登場。按照當前的規(guī)劃,Venera-D任務(wù)可能包括一顆軌道器、一個登陸器以及宇航局貢獻的一個地面站和機動空中平臺。
金星大氣層了解一下?金星每過243個地球日就會旋轉(zhuǎn)一圈,而其大氣層每4天就會旋轉(zhuǎn)一次,其風速與赤道平行時每小時超過400公里