美國宇航局探測器可能在 40 年前就發現了金星存在生命的跡象

一項針對我們姊妹行星的舊 NASA 任務的資料可能包含被忽視的證據,證明存在氣體磷化氫,這是一種潛在的生物特徵

藝術家對大型探測器的印象圖,該探測器在 1978 年由 NASA 的先鋒金星多探測器任務部署後進入金星大氣層。

本月早些時候,科學家宣佈了一項令人驚訝的發現,即在金星上發現了磷化氫。這種磷和氫的化合物可能與生命有關雖然透過地球觀測甚至偶然計劃的航天器飛越來確認這一發現的努力正在進行中,但來自數十年前的 NASA 金星任務的存檔資料可能一直在明處隱藏著人們夢寐以求的驗證——而且可能還會有更多的啟示。

金星大氣層中磷化氫的明顯發現既受到了廣泛讚揚,也受到了謹慎對待。為了再次核實探測結果,科學家們渴望獲得更多資料,無論是來自大型望遠鏡還是全新的星際任務。如果可以確認這種氣體的存在,研究人員將不得不認真思考其起源——包括它可能是由漂浮在行星雲層中的某種單細胞生命產生的可能性。“如果磷化氫確實存在,並且它是生命的跡象,那麼這將是開始拼湊生物圈的一種方式,”麻省理工學院的克拉拉·索薩-席爾瓦說,她是報告這一發現的論文的合著者。

許多專家認為,驗證金星磷化氫的最佳機會在於可以直接嗅探出這種氣體的大氣探測器。但這樣的任務並非未來主義的幻想——事實上,它們以前就發射過,著名的例子包括前蘇聯的漫長系列的“金星”號探測器和 NASA 的“先鋒金星多探測器”,該任務於 1978 年 12 月將四個探測器送入金星大氣層。


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在先鋒號最大的探測器上,一種名為大型探測器中性質譜儀 (LNMS) 的儀器尋找大氣中的氣體,任務科學家專注於已知在那裡含量豐富的分子,例如二氧化碳、二氧化硫和氬氣。然而,在重新審視資料後,波莫納加州州立理工大學生物化學教授拉凱什·莫古爾認為,任務科學家低估了他們的儀器,該儀器可能發現了微量的其他分子——令人興奮的是,包括磷化氫。

“我們能夠從大約 40 年前的文獻中提取一些資料,”莫古爾說,他的團隊最近在預印本伺服器 arXiv.org 上釋出了他們的發現。“我們認為我們能夠識別出一些有趣的東西。我們相信證據表明存在磷化氫。”

LNMS 等儀器透過測量分子撞擊探測器時的速度來識別分子,從而計算出它們的質量。莫古爾懷疑,在 1980 年代對 LNMS 資料進行的初步分析中,科學家們優先考慮了那些已被認為存在於金星大氣層中的分子。“他們對大氣的大體性質以及這些性質如何隨高度上下變化而感興趣,”他說。

然而,LNMS 儀器的靈敏度可能檢測到比預想更多的分子,包括磷化氫。“人們低估了[這些分子],因為他們認為它們不可能”存在於大氣中,莫古爾說。在 LNMS 資料中,人們很容易忽略分子存在的細微證據——特別是如果該人沒有進行有針對性的搜尋。一個重磅訊息——以及 40 多年的時間——才讓人辨別出可能一直等待在那裡的資訊。

如果對先鋒號結果的這種解釋是正確的,索薩-席爾瓦指出,這將是對她的團隊探測到磷化氫的令人興奮的快速驗證。這樣的確認也將表明,這種化合物已經在金星大氣層中存在了至少四十年,這意味著必須有一些過程正在補充它——無論是生物的還是非生物的。換句話說,這將意味著新探測到的磷化氫“不僅僅是我們設法捕捉到的一個奇怪事件,”她說。

並非所有人都信服。亞利桑那州立大學的行星科學家米哈伊爾·佐洛托夫認為,先鋒號資料不太可能準確到足以可靠地探測到磷化氫——而不是例如更普通的富磷氣體和硫化氫混合物。此外,他說,如果 LNMS 的探測是真實的,那麼它表明這種氣體的丰度遠高於索薩-席爾瓦團隊發現的——實際上高得多,以至於與最近發現所暗示的微量不相容。佐洛托夫說,如果莫古爾和他的同事們正確地解釋了先鋒號資料,“我們預計磷化氫的濃度會比天文學家測量的濃度高得多,這也是一個危險訊號。”

到目前為止,莫古爾和他的合作者只能訪問來自該任務的一小部分資訊,對應於金星上方 50 到 60 公里的高度。然而,探測器實際上採集了從 90 公里高度一直到行星表面的資料。如果可以分析這些資料,並且可以確認磷化氫的存在,它們可能會揭示更多關於該氣體的大氣分佈資訊——這可能是找出其來源的關鍵線索。不幸的是,儘管該資訊的物理副本儲存在 NASA 戈達德太空飛行中心的 NASA 空間科學資料協調檔案館 (NSSDCA) 中,但由於 COVID-19,目前對該檔案館的訪問受到限制。

“我們確實有一些來自該實驗的資料,[但]不幸的是,它以縮微膠片的形式存檔,不易訪問,”NSSDCA 代理負責人大衛·威廉姆斯說。“我們目前正在嘗試獲得許可,讓我們的一位工作人員進入檔案館數字化縮微膠片,因為我們已經收到了關於它的詢問。如果運氣好的話,我們可能在本週開始著手處理它。”

其他存檔資料也可能被證明有用。索薩-席爾瓦目前正在檢視金星的舊紅外望遠鏡觀測資料,尋找被忽視的磷化氫證據。威斯康星大學麥迪遜分校的桑傑·利梅耶是莫古爾預印本論文的合著者,他說,來自蘇聯“金星”號探測器的舊資料——雖然不太可能靈敏到足以探測到磷化氫——可能包含原子磷的證據,這也可能暗示分子磷化氫的存在。然而,他指出,這些資料的大部分下落不明。不過,利梅耶說,“可能有人有一些記錄。”

幾艘航天器即將飛越金星:歐洲和日本的 BepiColombo 航天器、NASA 的帕克太陽探測器和歐洲的太陽軌道飛行器。其中一些航天器可能會尋找磷化氫。但是,也許,確鑿的證據實際上將來自地球上過去的任務檔案,在那裡它已經等待了近半個世紀的認可。“如果這些測量是真實的,[磷化氫]已經在[金星上]存在了 40 年,”莫古爾說。“所以有些東西在製造它。” 問題是:是什麼?

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