金星不一定就没有生命,新研究表明:或许微生物就在硫酸云滴内!
当谈到具有适宜生命潜在居住的地方时,金星通常不在此名单上。金星这颗炎热、温室效应疯狂的地球邻近行星,有着粉碎的表面压力和硫酸云,肯定不像我们所知的那样对生命友好,人类发送到金星表面为数不多的航天器只持续了几分钟就被金星给摧毁了。但是在离金星地表40到60公里(25到37英里)的地方,金星大气层是太阳系中任何其他地方中最像地球的。
在那里,金星的气压大约为1bar(巴)=0.1MPa(兆帕),温度在0°C到50°C之间。这不是一个穿衬衫的环境,因为人类需要空气来呼吸,需要保护自己不受大气中硫酸的影响。另外,还要考虑到金星被认为是在恒星的宜居区。那么,其他类型的生命,有没有可能在金星的大气层中独立生存呢?早在1967年卡尔·萨根(Carl Sagan)的时候,行星科学家就一直在争论微生物能否在那里生存的问题。
例如2004年的另一篇论文研究了金星大气中的硫,是否可以被微生物用作将紫外光转换为其他可用于光合作用(波长)的手段。而2018年的另一项研究提出,金星大气中出现的黑色斑块,可能类似于地球湖泊和海洋中经常出现的藻类水华。然而,之前大多数研究得出的结论是,金星大气中任何可能的微生物都可能只有很短的寿命:它们会穿过云层,进入较低的雾霾层,最终在高温中焚烧和/或在更靠近地表的较高大气压力下被粉碎。
微生物在硫酸云滴内
但是现在,天体生物学家Sara Seager和同事们的新研究表明,微生物可能有一个持续的“生命周期”,使它们能够存活数百万年。其研究论文探索了微生物可能生活在硫酸云滴内液体环境中的可能性。随着微生物生长的水滴栖息地,它们会在重力的作用下被迫定居在金星云下面更热、更不适合居住的一层。然而,随着云滴开始蒸发,较低的雾层将成为休眠生命的“仓库”。
后来,向上的气流会定期将休眠的微生物带回云层,在那里它们会被重新获得液滴,然后再次活跃起来。研究小组在发表在《天体生物学》期刊上的论文中写道:假设生命必须存在于云滴中,我们提出了一个金星生命周期,其中一个关键步骤是微生物在到达相对停滞的下层雾层(称之为泄漏的'储存库)时干燥成为孢子,从而解决了随后的难题,即通过重力沉降液滴到达更热、不适合居住的区域。
干燥后的孢子将停留在那里,直到其中一些能够被运回温带。在地球上,陆地微生物(主要是细菌)能够被席卷到大气中,在那里它们被发现生活在高达41公里(25英里)的高度。也有越来越多的微生物被发现生活在地球上令人难以置信的恶劣环境中,例如黄石的温泉,深海热液喷口,污染地区的有毒污泥,以及世界各地的酸性湖泊。金星云顶可能存在生命的问题现在变成了一个可验证的假说。
值得考虑是否值得投入资源进行测试,比如金星大气层的样品回收任务。虽然一些人提出了在金星大气层中漂浮贝斯平般的城市,但更实用的“滑翔机”可以漂浮在金星的大气层中,或者拟议的Veritas任务可能包括对金星的天体生物学研究。
博科园|文:Nancy Atkinson/Universe Today
参考期刊《天体生物学》
DOI: 10.1089/ast.2020.2244
博科园|科学、科技、科研、科普