木星更適合人類居住研究發(fā)現(xiàn)金星云層中并沒(méi)有足夠的水讓生命存活

木星似乎比我們想象得更適合居住？

人們一直認(rèn)為，金星高壓、高溫，其表面幾乎不可能存在生命。2020年9月，科學(xué)家宣布金星大氣層中可能存在磷化氫氣體，這是生命存在的一種指標(biāo)。因此，有研究人員好奇金星云層中是否可能存在細(xì)菌等生命。

科學(xué)家們可能想降低期望值。期刊《自然·天文學(xué)》上的一項(xiàng)新研究表明，金星上沒(méi)有足夠的水能讓云層中的已知生命存活。

“眾所周知，生命需要水。”貝爾法斯特皇后大學(xué)的微生物學(xué)家約翰·哈爾沃斯也是這項(xiàng)新研究的主要作者，他如是說(shuō)道。該發(fā)現(xiàn)表明，金星云層中的水分濃度“比地球上最有復(fù)原力的微生物所需的濃度低了“100多倍”“金星的濃度幾乎是最低的——與生命積極活動(dòng)所需的濃度有著不可逾越的距離。”

1978年，NASA開展了先驅(qū)者金星計(jì)劃，由一個(gè)軌道器和一組四個(gè)小探測(cè)器組成，深入金星大氣層。在大氣層中發(fā)現(xiàn)了氘的跡象——?dú)涞耐凰兀址Q重氫。這可能是由于水分解而產(chǎn)生的。科學(xué)家們想知道金星是否曾經(jīng)存在過(guò)更多的水，以及是否有一些水存在于大氣中。

快進(jìn)到2020年，金星大氣層中探測(cè)到了磷化氫的潛在蹤跡。科學(xué)家由此設(shè)想了一個(gè)場(chǎng)景：金星濃硫酸云層中潛在的水循環(huán)能夠讓金星上的微生物在高海拔的水滴中生存，并產(chǎn)生潮濕的孢子，從而繼續(xù)繁殖生命的周期。雖然金星的表面如同地獄，但其云層是穩(wěn)定溫和的。

但是，最新的研究論文卻表明存活的可能性很小。該研究的重點(diǎn)是“水的活度”，也就是微生物需要的水量，以0～1的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。

在這項(xiàng)研究中，研究小組試圖通過(guò)計(jì)算大氣中的相對(duì)濕度來(lái)測(cè)量云層中的水分活動(dòng)（水量在特定溫度下使空氣飽和）。

科學(xué)家們用帚狀曲霉（生活在最干燥條件下的真菌）來(lái)衡量生物體所需的最低水量基線，能夠用來(lái)維持生存、保持新陳代謝功能和繁殖能力。水分活度的結(jié)果是0.585，即人類已知的生物活動(dòng)的“生命極限”。

哈爾斯沃斯和他的團(tuán)隊(duì)利用過(guò)去金星任務(wù)中收集的大氣數(shù)據(jù)，和新的模型來(lái)評(píng)估水的活度。他們計(jì)算了金星云層在68-42公里的海拔高度上的水活度，在那里適合生命的溫度范圍是零下40攝氏度到130攝氏度。他們發(fā)現(xiàn)其中水的活度最多只有0.004。“即使是地球上最耐旱的微生物在金星上也根本不可能存活，”哈爾斯沃斯說(shuō)。

研究人員還指出，即使水的活度本身更高，金星的大氣中仍充斥著不利的元素，可能會(huì)妨礙細(xì)胞系統(tǒng)的正常運(yùn)行（例如，硫酸會(huì)使細(xì)胞脫水）。

其他行星的情況要好一些。研究小組還計(jì)算出火星云層中的水分活度為0.537（相當(dāng)于地球的平流層，僅比地球上生命的“生命極限”低一點(diǎn)點(diǎn)），而在木星云層中，氣溫在10攝氏度到零下40攝氏度之間的地方水分活度至少為0.585。

“我們不能說(shuō)木星的云層是宜居的，”NASA科學(xué)家克里斯托弗·麥凱說(shuō)道，他也是這項(xiàng)研究的合著者之一，“我們可以說(shuō)，它們并不受水分活度的限制。”

這些發(fā)現(xiàn)還需要更多的研究來(lái)證實(shí)，但是作者們相堅(jiān)信這一點(diǎn)不會(huì)改變。雖然2020年年底，又有兩個(gè)新的NASA任務(wù)和一個(gè)新的ESA任務(wù)去往了金星。

當(dāng)然，也不乏一些警告。“我們對(duì)外星生命的討論必須基于我們對(duì)地球上生命的了解，因?yàn)檫@是我們的基礎(chǔ)，”麥凱說(shuō)，“但我內(nèi)心深處希望，當(dāng)我們真的在其他地方發(fā)現(xiàn)生命時(shí)，它是真的是非常非常不同于地球生物的”，因?yàn)樯锘瘜W(xué)的作用超出了我們?cè)诘厍蛏纤吹降姆秶?/p>

雖然這些新發(fā)現(xiàn)似乎讓人覺(jué)得目前金星不太宜居，但這并不意味著金星永遠(yuǎn)都是不毛之地。科學(xué)家們想要深入研究這顆行星背后隱藏的全部歷史。 （摘自《深科技》）