环球科学 2021-07-07
撰文 | Tereza Pultarova
翻译 | 赵冰莹
审校 | 李诗源
新研究发现，金星大气中的水含量非常低，即使是地球上最耐旱的微生物也无法在那里生存。去年，人们在这颗焦土般的行星的大气层中找到了可能由生命体创造的分子，这曾被视为生命的存在迹象。这一新发现似乎抹杀了人们对金星上存在生命的希望。
这项新研究分析了探测器飞掠金星大气层所得到的测量结果，获取了包裹着金星的浓硫酸云中的温度、湿度和压力数据。根据这些数据，科学家们能够计算出所谓的“水活度”，即云中单个分子水平上的水气压，这是地球生命生存的限制因素之一。
“通过观察这些云中水分子的有效浓度，我们发现即使是对于最坚韧的地球生物，那里水分子的浓度也只有它们生存所需的水浓度的百分之一。” 该论文的第一作者、英国贝尔法斯特女王大学的微生物学家约翰·霍尔斯沃思（ John Hallsworth ）在新闻发布会上表示，“这是一个无法跨越的距离。”
这些发现可能会令金星研究者们感到失望。去年9月，他们在金星大气中发现了磷化氢。这是一种由磷和氢原子组成的化合物，在地球上可以与生命体联系在一起。这一发现让他们受到了鼓舞。当时，研究人员认为这些磷化氢可能是由云中的微生物产生的。
霍尔斯沃思说，在地球上，合适的温度下微生物可以在大气中的水滴中生存和繁殖。然而，基于多个金星探测器的数据，这项新研究发现金星云层中存在生物的可能性为零。
“包括微生物在内的生命系统主要由水组成。如果没有水合，它们就无法具备活性，也无法繁殖，”霍尔斯沃思说。 对地球上生存于极端条件下的微生物的研究发现，生命可以在零下40华氏度（即零下40摄氏度）的低温下生存。对于水活度（范围在0到1之间），最低可生存阈值为0.585。而金星云中的分子水活度仅为0.004。
该论文的合著者之一、美国宇航局（NASA）艾姆斯研究中心的天体生物学家克里斯·麦凯（Chris McKay）在发布会上表示，这项发现是决定性的，目前在筹备中的金星探测任务将来也不会给人们带来希望、让人们觉得这个离地球最近的邻居上有生命存在。
“我们的结论直接基于探测结果，”麦凯在发布会的简报中说，“这不是模型，也不是假设。NASA即将执行的金星探测任务将再次进行相同的测量，比如测量温度和压力，并且会得出非常相似的结论，因为金星在这样的时间尺度上不会发生变化。”
不过，研究人员也分析了其他行星的数据，发现木星的云中的水活度理论上足以支持生命存在。伽利略探测器在距离这颗气态巨行星表面26至42英里（即42至68千米）的高度收集的数据表明，这一区域的水活度为0.585，略高于可生存阈值。这一区域的温度也刚好在可生存范围内，约为零下40摄氏度。
“木星上可能存在生命的情况看起来要乐观得多，”麦凯说。“木星云层中至少有一层可以满足生命对水的需求。但这并不意味着那里有生命，只是意味着它在水活度上是适合生命存活的。”
然而，研究人员表示，高强度的紫外辐射或营养缺乏可能会阻止潜在的生命蓬勃发展。我们需要全新的测量方法来确定生命是否真的可能存在。 霍尔斯沃思补充道，用于计算水活度的技术也有助于判断系外行星的宜居性。
“最让我兴奋的是，我们对这些遥远行星的研究可以深入到水分子尺度，并据此确定它们的潜在宜居性，”霍尔斯沃思说。 该研究结果于6月28日发表在《自然天文学》杂志上。
原文链接：
https：//www.scientificamerican.com/article/life-on-venus-is-impossible-because-of-lack-of-water-study-suggests/
