美国宇航局探测器可能在 40 年前就发现了金星存在生命的迹象

一项针对我们姊妹行星的旧 NASA 任务的数据可能包含被忽视的证据,证明存在气体磷化氢,这是一种潜在的生物特征

艺术家对大型探测器的印象图,该探测器在 1978 年由 NASA 的先锋金星多探测器任务部署后进入金星大气层。

本月早些时候,科学家宣布了一项令人惊讶的发现,即在金星上发现了磷化氢。这种磷和氢的化合物可能与生命有关虽然通过地球观测甚至偶然计划的航天器飞越来确认这一发现的努力正在进行中,但来自数十年前的 NASA 金星任务的存档数据可能一直在明处隐藏着人们梦寐以求的验证——而且可能还会有更多的启示。

金星大气层中磷化氢的明显发现既受到了广泛赞扬,也受到了谨慎对待。为了再次核实探测结果,科学家们渴望获得更多数据,无论是来自大型望远镜还是全新的星际任务。如果可以确认这种气体的存在,研究人员将不得不认真思考其起源——包括它可能是由漂浮在行星云层中的某种单细胞生命产生的可能性。“如果磷化氢确实存在,并且它是生命的迹象,那么这将是开始拼凑生物圈的一种方式,”麻省理工学院的克拉拉·索萨-席尔瓦说,她是报告这一发现的论文的合著者。

许多专家认为,验证金星磷化氢的最佳机会在于可以直接嗅探出这种气体的大气探测器。但这样的任务并非未来主义的幻想——事实上,它们以前就发射过,著名的例子包括前苏联的漫长系列的“金星”号探测器和 NASA 的“先锋金星多探测器”,该任务于 1978 年 12 月将四个探测器送入金星大气层。


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在先锋号最大的探测器上,一种名为大型探测器中性质谱仪 (LNMS) 的仪器寻找大气中的气体,任务科学家专注于已知在那里含量丰富的分子,例如二氧化碳、二氧化硫和氩气。然而,在重新审视数据后,波莫纳加州州立理工大学生物化学教授拉凯什·莫古尔认为,任务科学家低估了他们的仪器,该仪器可能发现了微量的其他分子——令人兴奋的是,包括磷化氢。

“我们能够从大约 40 年前的文献中提取一些数据,”莫古尔说,他的团队最近在预印本服务器 arXiv.org 上发布了他们的发现。“我们认为我们能够识别出一些有趣的东西。我们相信证据表明存在磷化氢。”

LNMS 等仪器通过测量分子撞击探测器时的速度来识别分子,从而计算出它们的质量。莫古尔怀疑,在 1980 年代对 LNMS 数据进行的初步分析中,科学家们优先考虑了那些已被认为存在于金星大气层中的分子。“他们对大气的大体性质以及这些性质如何随高度上下变化而感兴趣,”他说。

然而,LNMS 仪器的灵敏度可能检测到比预想更多的分子,包括磷化氢。“人们低估了[这些分子],因为他们认为它们不可能”存在于大气中,莫古尔说。在 LNMS 数据中,人们很容易忽略分子存在的细微证据——特别是如果该人没有进行有针对性的搜索。一个重磅消息——以及 40 多年的时间——才让人辨别出可能一直等待在那里的信息。

如果对先锋号结果的这种解释是正确的,索萨-席尔瓦指出,这将是对她的团队探测到磷化氢的令人兴奋的快速验证。这样的确认也将表明,这种化合物已经在金星大气层中存在了至少四十年,这意味着必须有一些过程正在补充它——无论是生物的还是非生物的。换句话说,这将意味着新探测到的磷化氢“不仅仅是我们设法捕捉到的一个奇怪事件,”她说。

并非所有人都信服。亚利桑那州立大学的行星科学家米哈伊尔·佐洛托夫认为,先锋号数据不太可能准确到足以可靠地探测到磷化氢——而不是例如更普通的富磷气体和硫化氢混合物。此外,他说,如果 LNMS 的探测是真实的,那么它表明这种气体的丰度远高于索萨-席尔瓦团队发现的——实际上高得多,以至于与最近发现所暗示的微量不相容。佐洛托夫说,如果莫古尔和他的同事们正确地解释了先锋号数据,“我们预计磷化氢的浓度会比天文学家测量的浓度高得多,这也是一个危险信号。”

到目前为止,莫古尔和他的合作者只能访问来自该任务的一小部分信息,对应于金星上方 50 到 60 公里的高度。然而,探测器实际上采集了从 90 公里高度一直到行星表面的数据。如果可以分析这些数据,并且可以确认磷化氢的存在,它们可能会揭示更多关于该气体的大气分布信息——这可能是找出其来源的关键线索。不幸的是,尽管该信息的物理副本存储在 NASA 戈达德太空飞行中心的 NASA 空间科学数据协调档案馆 (NSSDCA) 中,但由于 COVID-19,目前对该档案馆的访问受到限制。

“我们确实有一些来自该实验的数据,[但]不幸的是,它以缩微胶片的形式存档,不易访问,”NSSDCA 代理负责人大卫·威廉姆斯说。“我们目前正在尝试获得许可,让我们的一位工作人员进入档案馆数字化缩微胶片,因为我们已经收到了关于它的询问。如果运气好的话,我们可能在本周开始着手处理它。”

其他存档数据也可能被证明有用。索萨-席尔瓦目前正在查看金星的旧红外望远镜观测资料,寻找被忽视的磷化氢证据。威斯康星大学麦迪逊分校的桑杰·利梅耶是莫古尔预印本论文的合著者,他说,来自苏联“金星”号探测器的旧数据——虽然不太可能灵敏到足以探测到磷化氢——可能包含原子磷的证据,这也可能暗示分子磷化氢的存在。然而,他指出,这些数据的大部分下落不明。不过,利梅耶说,“可能有人有一些记录。”

几艘航天器即将飞越金星:欧洲和日本的 BepiColombo 航天器、NASA 的帕克太阳探测器和欧洲的太阳轨道飞行器。其中一些航天器可能会寻找磷化氢。但是,也许,确凿的证据实际上将来自地球上过去的任务档案,在那里它已经等待了近半个世纪的认可。“如果这些测量是真实的,[磷化氢]已经在[金星上]存在了 40 年,”莫古尔说。“所以有些东西在制造它。” 问题是:是什么?

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