最近科学家宣布在金星上发现了磷化氢,而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是偶然计划的航天器近距离探测来确认这一发现的努力正在进行中,但美国宇航局数十年前对金星的一次任务的存档数据可能隐藏了很多令人期待的验证——未来可能会有更多的发现。

金星大气中发现了磷化氢,这是金星有生命存在的证据!在多年来寻找外星生命无果的情况下,这个消息令人振奋!然而,作为一项科学研究,为了再次验证这一发现,科学家们渴望获得更多的数据,无论是来自大型望远镜还是一个全新的星际任务。
苏萨-席尔瓦
如果磷化氢气体的存在能够得到再次证实,下一步研究人员将解决它的来源问题,包括它是否是由漂浮在行星云层中的某种单细胞生命产生的可能性。作为金星磷化氢研究的科学家之一,麻省理工学院的苏萨-席尔瓦说:“如果磷化氢确实存在,而且这是生命的迹象,那么这将是一种开始拼凑生物圈的方法。”
许多专家认为,验证金星磷化氢的最佳方法是发射一颗能够直接嗅出这种气体的大气探测器。但这样的任务并不是凭空想象的未来之旅。事实上,人类以前发射过这种探测器比如前苏联的维纳斯系列探测器。美国宇航局(nasa)也进行过类似的探测项目,这就是先驱者金星多重探测器。
先驱者金星多重探测器
先驱者金星多重探测器,也称为先驱者金星2或先驱者13,是nasa在1978年12月发射的用于探索金星的航天器,是nasa的先驱者计划的一部分。任务的这一部分包括在从地球发射的宇宙飞船上,搭载一个大型探测器和三个小型探测器。这些探测器在分离后会穿透位于不同位置的金星大气层,并在它们下降到该行星浓密的大气层中时返回数据。
在先驱者最大的探测器上,有一台名为“大探测中性质谱仪”(lnms)的仪器,它能够寻找金星大气中的气体。但那次任务的科学家们将重点放在二氧化碳、二氧化硫和氩气等分子上。
现在,在对数据进行另一种分析后,加州理工大学的生物化学教授拉克什·莫古尔认为,执行这次任务的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,其中就包括令人兴奋的磷化氢。
莫古尔说:“我们能够从大约40年前的文献中提取一些数据。”他的团队最近在预印本服务器arxiv上发布了他们的发现。“我们认为我们能够识别一些有趣的东西。我们相信,有证据表明存在磷化氢。”
拉克什·莫古尔
lnms等仪器是通过测量分子撞击探测器的速度来识别分子,从而计算出分子的质量。莫卧尔怀疑,在20世纪80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经被认为存在于金星大气层中的分子。他说:“他们感兴趣的是大气的整体特性,以及这些特性在高空上下是如何变化的。”
然而,lnms仪器的灵敏度可能比想象中更高,能够检测到更多的分子,包括磷化氢。“人们不相信(这些分子),因为他们认为它们不可能出现在金星的大气层中,”莫卧儿说。在lnms的数据中,人们很容易忽略分子存在的微妙证据——特别是如果那个人没有进行有针对性的搜索。在40多年后,一个令人震惊的消息让人们明白,在这些信息中有什么一直在等待着人们的发现。
苏萨-席尔瓦指出,如果对先驱者传回数据的研究结果的解释是正确的,这将是对她的团队检测到磷化氢的一次令人兴奋的快速验证。而这样的再次确认也表明,这种化合物在金星大气层中已经存在了至少40年,这意味着一定有某种补充它的过程——无论是生物的还是非生物的。换句话说,这将意味着新检测到的磷化氢“不仅仅是我们偶然捕捉到的一个孤立事件,”她说。
然而并不是所有人都相信这一点。亚利桑那州立大学的行星科学家米哈伊尔·佐洛托夫认为,40年前的仪器提供的数据应该不足以分辨探测到的磷化物质,例如,区分磷化氢与更普通的富含磷的气体和硫化氢的混合物。此外,他说,如果lnms的数据是真实的,那就意味着这种气体的含量比苏萨-席尔瓦的团队发现的要高得多。事实上,“高得多”这个结论与最近发现的“微量气体”是不相容的。佐洛托夫说,如果莫古尔和他的同事正确地解释了先驱者探测器的数据,“我们预计磷化物的浓度会比天文学家测量的要高得多,这也是一个危险信号。”
米哈伊尔·佐洛托夫
到目前为止,莫古尔和他的合作者们只能获得来自先驱者任务的信息片段,这些信息仅对应于金星上空50到60公里的高度。然而先驱者探测器实际上是从90公里的高空一直到火星表面采集数据的。如果这些数据能够被全部分析,如果磷化氢的存在能够被证实,它们就能揭示更多关于这种气体在金星大气中的分布信息,这可能是查明其来源的重要线索。
不幸的是,尽管这些信息的实体副本存储在nasa戈达德航天飞行中心的nasa空间科学数据协调档案(nssdca)中,但由于疫情的原因,目前对该档案的访问受到限制。
nssdca的代理负责人大卫·威廉姆斯说:“我们确实有一些实验的数据,但不幸的是,这些数据都保存在缩微胶片上,不容易获取。”“我们目前正试图获得许可,让我们的一个工作人员去数字化微缩胶卷,因为我们已经收到了有关它的询问。如果运气好的话,我们也许可以在本周开始。”
其他存档数据也可能有用。苏萨-席尔瓦目前正在用红外望远镜观察金星,寻找更多被忽视的磷化氢证据。而来自威斯康辛大学麦迪逊分校的桑贾伊·利马耶是莫格尔预印本论文的合著者之一,他说,来自苏联维纳斯的旧数据——虽然不太可能敏感到足以探测到磷——可能含有原子磷的证据,这可能也暗示了分子磷化物质的存在。然而,他指出,这些数据的大部分下落是未知的。不过,利马耶说,“可能有人有一些记录。”
贝皮可伦坡号
欧洲和日本的贝皮可伦坡号宇宙飞船、美国宇航局的帕克太阳探测器和欧洲的太阳轨道飞行器将很快飞过金星。其中一些可能会寻找磷化氢。但是,这仅仅是可能。到目前为止,确切的金星存在磷化氢的证据都来自过去的地球任务档案,“如果这些测量是真实的,(磷化氢)在(金星上)已经存在了40年,”莫古尔说,“所以有东西在制造它。”那下一个问题是,到底是什么制造了它。