【菜科解读】

磷化氢分子在距离太阳第二远的金星周围出现（图片uux.cn/NASA/Robert Lea）据美国太空网（Keith Cooper）：金星大气中磷化氢和氨的新初步证据加深了产生这些气体背后的谜团。

磷化氢和氨的起源令人费解，这意味着一些科学家正在认真考虑这些化学物质可能在金星上有生物来源的想法。

金星似乎是一个不太可能找到生命的地方，因为它的表面温度非常高，足以熔化铅，表面压力也很可怕。

来自太阳的第二颗行星和太阳系中最热的行星的云层中存在磷化氢和氨，这意味着如果那里可能存在生命，它将在金星表面的高空被发现。

加的夫大学的Jane Greaves领导的一个团队使用夏威夷的James Clerk Maxwell望远镜（JCMT）和西弗吉尼亚州的Green Bank望远镜收集的亚毫米射电波长数据获得了磷化氢和氨的新检测结果。

伦敦帝国理工学院的团队成员兼天体物理学家戴夫·克莱门茨在接受Space.com采访时说：我们不知道在金星这样的含氧大气中，你是如何制造磷化氢或氨的。

然而，同样不清楚地球上的生物为什么会产生磷化氢。

无论是在企鹅粪便还是獾内脏中，我们都不知道为什么细菌会产生磷化氢，但它们确实会。

金星上空探测到磷化氢引发争议2020年，格里夫斯和她的团队首次在金星上探测到磷化氢，但遭到了一些方面的激烈反对。

这种分歧集中在数据是如何处理的，以及这是否会产生虚假信号，因为其他望远镜的观测很难检测到磷化氢。

克莱门茨表示，这些技术分歧现已得到解决，使用JCMT上一种名为Nāmakanui（夏威夷语中意为大眼睛）的新探测器进行的最新测量来自三次观测活动，每次提供的数据是最初探测的140倍。

克莱门茨表示，这些技术分歧现已得到解决，使用JCMT上一种名为Nāmakanui（夏威夷语中意为大眼睛）的新探测器进行的最新测量来自三次观测活动，每次提供的数据是最初探测的140倍。

克莱门茨说：Nāmakanui是一套三种不同频率的三种不同接收器。

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其中一种接收器被称为 ū（夏威夷周围水域中一种特殊的大眼鱼的名字，可以在黑暗中看到），能够检测到磷化氢、二氧化硫和半重水（HDO），即含有三个氢原子而不是两个氢原子和通常只有一个氧原子的水。

金星云层中的二氧化硫和HDO都随时间变化，Greaves和Clements的团队也想看看磷化氢是如何变化的。

克莱门茨说：有人怀疑，磷化氢的含量可能会随着时间而变化，但我们不知道是什么导致了这种变化。

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一位艺术家对欧洲航天局金星快车航天器在地球上的描绘。

（图片uux.cn/ESA）一种可能性是太阳的紫外线会分解金星高层大气中的分子，导致磷化氢的变化。

克莱门茨指出，最初检测到磷化氢是在JCMT观测金星上的晨间终结者时，金星的夜侧正在变成白天。

晚上，太阳紫外线不会产生影响，从而使磷化氢积聚。

欧洲航天局的金星快车航天器、SOFIA（平流层红外天文观测站）和美国国家航空航天局位于夏威夷的红外望远镜设施的其他观测是在白天变成黑夜时观测到金星的，太阳紫外线可能已经分解了大部分磷化氢，因此他们很难探测到它。

克莱门茨此后重新分析了SOFIA数据，发现了磷化氢存在的微弱迹象。

加州州立理工大学的Rakesh Mogul在重新分析1978年先锋金星任务的质谱仪数据时也发现了高丰度的磷。

克莱门茨说：如果磷化氢被太阳紫外线破坏，这与其他没有发现它的观测结果是一致的。

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这也表明磷化氢正通过一些未知的过程迅速得到补充。

然后是氨。

氨能让金星更宜居吗？格林班克射电望远镜在金星上探测到，氨的来源和磷化氢一样模糊。

然而，如果它在金星大气层中的存在是真实的，它可能会给微生物生命一种在极端条件下生存的方法。

想象生命如何在金星大气层中生存的一个障碍是环境的纯粹酸性，以及纯硫酸云。

尽管海拔31.6至38.5英里（51至62公里）的温度是温和的，而不是表面上炎热的870华氏度（465摄氏度），但没有人能看到生命是如何在酸性环境中生存的。

氨为生命提供了一种方式。

当与二氧化硫混合时，氨会中和一些酸度。

克莱门茨说：它的酸性仍然很可怕。

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但它使液滴至少与我们所知道的地球上存在的一些嗜酸性极端微生物相容。

最近发现氨基酸在高浓度硫酸中可以保持稳定，这也支持了生命在这种条件下生存的能力。

不要被它平静的外表所愚弄——金星是一颗地狱般的行星。

（图片uux.cn/Chris Vaughan/Stary Night）金星周围检测到的磷化氢和氨仍然有可能有一个更平凡的解释。

毕竟，两者都存在于气态巨星木星和土星的大气层中。

在这些太阳系气态巨行星上，这些化学物质是在极高的压力和高温条件下在氢气大气层深处形成的，然后被上升的对流带到云顶。

问题是，我们预计会在木星和土星等富含氢的大气中发现磷化氢（由磷和三个氢原子组成）和氨（由一个氮原子和三个氢气原子组成）。

克莱门茨说：但如果你在一个有氧的大气层中，比如金星或地球，一切都应该与氧气结合。

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一旦你有了游离氢，它就会与涉及氧气的物质发生反应。

我们还没有像研究磷化氢那样研究生产氨的化学途径，因为结果太新了，但我完全预计这将是完全相同的问题。

艺术家对金星表面的插图显示了一个炎热贫瘠的景观，背景是火山结构。

（图片uux.cn/Estt via Getty Images）克莱门茨认为，磷化氢和氨都有可能是由金星高层大气中的一些罕见的光化学反应产生的，这些光化学反应涉及太阳紫外线分解分子，使磷化氢和氨从分子碎片中形成。

如果是这样的话，还没有人观察到这一过程，甚至在实验室里也没有人观察过。

另一种可能性是金星火山可能产生磷化氢。

克莱门茨还指出，欧洲航天局的木星冰月探测器（JUICE）将于2025年8月飞越金星，以帮助将其抛向木星系。

JUICE携带能够检测磷化氢和氨的仪器，但不能保证其仪器将在金星上打开并部署。

克莱门茨说：我们仍在努力说服工程师，他们不喜欢在飞行途中打开东西。

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因此，在一段时间内，金星大气中磷化氢和氨的存在可能仍然存在争议，甚至是有争议的。

考虑到对生命的可能影响，风险再高不过了。

该团队的研究结果尚未经过同行评审或发表。

虽然其他科学家还没有能够仔细研究它们，但它们在7月在英国举行的2024年国家天文学会议上的演讲中已经预览过。