磷化氫，金星生命，和…彎道超車？_風聞

出差中，沒條件檢索和梳理什麼資料，簡單講講最近金星這個“大新聞”（主要是需要申個原創不然又要被人抄），晚點再好好聊聊這個話題吧。

01****發現了什麼？

Cardiff大學Jane Greaves及其合作者們在金星大氣中發現了磷化氫（PH3），含量約20 ppb（1 ppb = 十億分之一）。

來源：維基

這一成果發表於2020年9月14日的《自然·天文》雜誌。

然而，因為一些事故式信息泄漏（據傳MIT的人手滑提前在油管發佈了視頻，但肯定很多媒體也已經提前拿到了預印本），這一消息在文章正式發表之前就被媒體瘋狂報道了於是就有了大新聞先出來了paper還沒看到的蜜汁景象。

02****用什麼發現的？

用了兩組獨立的金星觀測數據，通過光譜觀測判斷大氣中存在某種成分：

- 夏威夷JCMT望遠鏡（James Clerk Maxwell Telescope），2017年6月

- 智利的ALMA望遠鏡（Atacama Large Millimeter Array ），2019年3月

也就是説可信度是比較高的，雖然後續其他望遠鏡的驗證依然有必要，但不太可能是觀測錯了東西。

03****磷化氫是地外天體上首次發現麼？

不是。早在1975年，天文學家們就已經在土星大氣中發現PH3了，之後在木星大氣中也有發現這個。

大氣中的PH3，並不是金星所獨有。

但木星土星大氣都是還原性環境，PH3在這種環境裏並不難存續。

04 那這次金星上的發現的PH3重要麼？重要在哪裏？

重要。

巖質天體大氣中的PH3是目前認可的一種生物標誌物（biosignature），按我們目前的認知，地球大氣中的微量PH3全部都和人類活動或者微生物活動有關。這意味着我們在內太陽系地球以外的巖質行星上確認發現了一種新的生物標誌物。

另一方面，PH3在金星這種氧化性環境中易發生反應，難以穩定存在，這就意味着金星至今還有穩定的機制在生產PH3。

但Greaves及其合作者們認真探討了目前能想到的所有可能的非生物機制，例如閃電、火山活動、隕石撞擊…但都無法解釋觀測到的這麼高含量。

然後呢？

05 生物標誌物 ≠ 生命痕跡

然而，生物標誌物是一個很有點寬泛的生命指標。

我們【以地球認知為唯一樣本】尋找到的任何和現在或者過去的生物產物強相關的物質成分都可以叫做生物標誌物，例如：

- 地球上的氧氣。地球能有如此大量而穩定的氧氣，是因為有生物的光合作用持續產生氧氣。- 火星上的甲烷。地球上甲烷大多是生物活動產生的，而甲烷又易被紫外輻射分解，所以火星大氣裏穩定存在的（微量）甲烷意味着火星至今依然有穩定的甲烷供給。（詳見：我們離火星生命還有多遠？）也就是説，如果我們在其他星球上發現了這些生物標記物，至少意味着可能存在類似地球生命的運作機制，這是我們探索太陽系內其他天體上的生命，以及探索系外行星上生命的常用思路。

這次金星大氣中發現的PH3也是類似的邏輯：PH3作為一種重要的生物標誌物，是可以作為金星有存在生命的可能性的一個有力證據的，但絕不意味着已經在金星發現了生命痕跡。

甚至從某種程度上來説，我們必須從邏輯上承認一個事實：

“生物標誌物的存在”和“生命的存在”，是既不充分也不必要的關係。

06 PH3會是優秀的生物標誌物麼？

一種生物標誌物和生物的相關性越強，除了生物活動之外越不太可能有其他機制產生，就意味着它是越優秀的生物標誌物。

這也意味着，我們認知水平的提升會幫助我們不斷篩選生物標誌物。

這次的金星論文裏也説的很清楚：本次發現僅僅意味着，發現了未知成因的PH3，這當然可能意味着有金星大氣中漂浮着厭氧微生物，但更可能的是：

還有其他未知的光化學或者地質化學過程會穩定產生PH3。（事實上已經有化學家不忿地表示不需要生物活動也完全可以！你們行星科學家還需要學習一下！）嗯，請你們充分掰頭   

説白了，我們對太陽系、對宇宙的認識還太少了。

“我們並沒有在説我們已經發現了金星生命”“我們只是在説我們在金星大氣中發現了成因成謎的磷化氫：或許是新的化學機制產生的，也有可能是生物活動產生的”

07****如何進一步證實金星PH3和生命活動的相關性？

通過發射探測器實地採集和分析大金星氣樣本。

這意味着，原本爹不疼娘不愛誰都不想給錢的金星探測任務…可能會突然變得容易立項了

金星探測器趕緊安排上，明年的發現級項目競標考慮一下咯原本最沒有希望的“達芬奇+”任務似乎有機會了（詳見：金星、木衞一，還是海衞一？）。

以及網友紛紛表示，可憐的火星可能突然被“彎道超車”了。

“火星上的水”

“金星大氣中的磷化氫”

但，探測器也不會那麼容易得到我們想要的結論。發現生命相關的證據，容易。證實探索到生命，遠比我們想象的難太多了。

如果説，我們這四十多年來對火星生命的不懈探索真的告訴了我們什麼的話，那一定是：即使是在一顆環境比較温和，着陸任務相對容易抵達並開展工作，已經確認發現了水、豐富有機物、多種生物標誌物和適宜生命存在的環境，已經展開了多年實地採樣分析（想刨土刨土，想打洞打洞…）的星球上，確認過去或者現在確實存在（過）生命的實錘都尚且如此困難。（詳見：我們離火星生命還有多遠？）

那麼對金星這樣環境惡劣、難以實地探測的星球，我們更應該做好充分的持久戰心理準備——我們是幾乎不可能僅僅通過幾次探測任務就迅速得到答案的。

懷抱希望，謹慎求索。對金星如此，對土衞二、土衞六、木衞二、穀神星……亦然。