自从发现一种叫做磷化氢的化学物质以来曾是去年9月宣布,科学界一直处于兴奋之中。 科学家们前后发表了论文,试图揭穿或支持这一说法。
本周有两篇新论文登陆,一些人声称钉子正在被钉入磷化氢棺材中。 然而,我们怀疑这一检测将在未来一段时间内继续受到审查和讨论。
那么实际情况是怎样的呢? 请继续阅读简短的入门知识。
金星上有磷化氢? 为什么这有关系?
这个发现本身就非常有趣。 英国卡迪夫大学天体生物学家 Jane Greaves 领导的团队在不同时间使用两种不同的仪器——2017 年的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜 (JCMT) 和 2019 年的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA),检测到了金星大气中存在一种叫做磷化氢的化学物质,含量为十亿分之二十。 研究结果发表于自然天文学。
和我们一样当时报道的,在地球上,厌氧(低氧)生态系统中发现了大量磷化氢。 它存在于厌氧微生物繁衍生息的沼泽和污泥中。 它存在于肠道和屁中。 不知何故,厌氧微生物产生磷化氢。 金星的云层是厌氧的。
尽管格里夫斯和她的团队排除了许多可能的非生物金星磷化氢形成途径,但他们非常小心地注意到这种化学物质可能还有其他出现方式。 其一,地球上的火山会产生磷化氢,我们有证据表明金星火山仍然活跃。 (火山起源是后来在另一份预印本中发现合理.)
无论哪种方式,这一发现都是令人着迷的,但微生物起源的提及引发了很多猜测,以及其他科学家的大量后续审查。
接下来发生了什么?
好吧,这一切变得有点复杂。 首先,一组科学家查看了金星的历史数据,发现先锋号探测器可以早在 1978 年就检测到了磷化氢。 该论文尚未被接受发表。 另一篇,投稿给期刊科学并且还没有经过同行评审,声称检测到氨基酸甘氨酸- 金星上的蛋白质构建块。
其他科学家开始研究这些数据。 三篇独立的论文 - 其中一篇发表于天文学与天体物理学关于 ALMA 数据,另一个发表在英国皇家天文学会每月通知JCMT 数据,另一个重新分析数据集和仍在等待同行评审- 在金星大气中没有发现明显的磷化氢。
后来发现处理 ALMA 观测数据时出现错误。 格里夫斯要求重新处理数据; 这些重新处理的数据是向公众开放2020 年 11 月。
格里夫斯和她的团队分析了新数据,发现他们可以仍然在金星上检测到磷化氢,但数量较低——全球平均为十亿分之 1 至 4 ,局部峰值为十亿分之 5 至 10 。
由于二氧化硫和磷化氢都会吸收 266.94 吉赫频率附近的辐射,因此有人认为格里夫斯和她的团队可能检测到了二氧化硫(也由火山活动产生)而不是磷化氢。 Greaves 等人在他们的新论文中。 排除二氧化硫。 他们说,被解释为磷化氢化学指纹的光谱吸收线太宽,不可能是二氧化硫,而且金星上没有足够的吸收线来产生观测到的信号。
A格里夫斯和她的团队的第三篇论文其次,捍卫磷化氢信号的稳健性。
好吧,那为什么现在又出现在新闻中了呢?
两篇新论文已发布,其中一篇发表于天体物理学杂志通讯,其中另一个已被接受发表于天体物理学杂志通讯,重新分析数据。 这两篇论文都为对抗磷化氢做出了贡献。
这第一篇论文在重新处理之前和之后重新分析了两组 ALMA 数据。 研究小组在早期数据集中发现了一条 266.94 GHz 的谱线,但在重新处理后没有明显信号。 他们还发现,二氧化硫的含量可能至少为十亿分之十,而 ALMA 无法检测到,这表明二氧化硫的含量可能比格里夫斯和她的团队想象的要多。
这第二篇论文使用数十年金星观测数据来模拟金星大气条件,并确定磷化氢和二氧化硫的行为方式。 他们发现,266.94 吉赫兹信号最适合位于云层之上、海拔约 80 公里(50 英里)处的信号源,而不是格里夫斯和她的团队提出的 50 至 60 公里处。
他们得出结论,在这个高度,磷化氢根本不会持续很长时间,因此最好的解释是二氧化硫。
就这样结束了吗? 金星磷化氢探测死了吗?
差远了! 首先,格里夫斯和她的团队可能会对新论文做出回应,这将引发更多回应,通过更多的模拟、建模和数字运算,甚至可能进行实验来确定可能性和可能性。
此外,到目前为止我们所看到的一切还没有定论。 我们平息争议的唯一方法很可能是使用更强大的仪器进行更详细的观察。 我们可能要等一段时间。 有几个拟议的任务到金星的管道中,但从提议到执行之间通常需要很长的时间。
然而,这绝对是最好的科学。 这里有‘真’和‘假’。 金星上要么有磷化氢,要么没有。 科学家将利用他们的创造力来尝试解决问题,这将带来完善的技术和分析工具。
最终,我们会了解到真相。 无论真相是什么,它都会教会我们一些关于宇宙的新知识。