大气中检测到磷化氢气体金星新研究发现,它毕竟可能起源于火山。
对这颗神秘星球上潜在火山活动的分析发现,与上传到的调查结果相反去年的预印本服务器 arXiv,可能确实有足够的地热通风来产生检测到的丰富的气体。
金星上磷化氢的检测,2020年9月公布,震惊了全世界的科学家。
这种气体在地球上的存在环境非常有限,其中之一就是厌氧或低氧生态系统。它存在于厌氧微生物繁衍生息的沼泽和污泥中;它存在于肠道和肠道气体中。不知何故,厌氧微生物产生磷化氢- 金星的云是厌氧的。
正如我们当时报道的然而,生物学起源远非唯一可能的解释。地球上产生磷化氢的过程之一是火山活动。尽管该团队排除了这一可能性,但发现金星上的火山活动并不充分,并引用2015年关于此事的一项研究,最近的研究表明金星可能是火山更加活跃比之前以为。
现在,康奈尔大学的科学家对现有信息进行了仔细研究,得出的结论是,火山活动,特别是爆炸性火山活动,可能产生了观察到的丰富的磷化氢。
“磷化氢并没有告诉我们金星的生物学,”天文学家乔纳森·卢宁说康奈尔大学的。 “它告诉我们有关地质学的信息。科学指出,一颗行星在今天或最近有活跃的爆炸性火山活动。”
磷化氢检测之路并不平坦。最初,在两个不同时间使用两台独立仪器(2017 年的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜和 2019 年的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列)测得的丰度被确定约为十亿分之二十。
然后,原来有一个错误处理来自 ALMA 的数据;重新处理的数据得出的丰度较低,全球平均为十亿分之 1 至 4,局部峰值为十亿分之 5 至 10。
Lunine 和他的同事、康奈尔大学的地质学家 Ngoc Truong 审查了金星数据,表明存在活跃的火山活动——如果不是当前的,那么也是最近发生的。他们利用已发表的有关磷化氢气体产生的实验室数据来确定从金星地幔深处排出的一种称为磷化物的磷是否可以转化为磷化氢。
在地球上,铁杂质中的磷可以通过与盐酸反应有效地转化为磷化氢气体,并且在地幔深处可以发现富含磷化物的岩浆。
研究人员假设金星地幔氧化态与地球相似——这并非没有道理,因为这两颗行星的质量和成分非常相似,如果不是的话宜居性。他们发现,如果通过爆发性火山喷发,金星岩浆中的磷化物可以通过与金星大气中的硫酸反应转化为磷化氢。
金星的表面特征暗示最近的火山活动;二氧化硫是一种可能由火山产生的气体,已在金星大气中检测到。通过这些和其他研究,研究人员发现金星上确实有足够的火山活动来产生观察到的丰富的磷化氢。
当然,磷化氢检测本身仍然是很多争论的话题,还有待其他仪器的证实(你可以在这里阅读更多相关内容)。这项新研究并没有解决这个问题,只是简单地阐述了磷化氢可能到达那里的另一种方式。
“鉴于关于磷化氢检测本身稳健性的持续争论,我们的结果仅提出了评估当今金星火山活动水平的路线图,”研究人员在论文中写道。
“如果磷化氢在那里,它可能表明金星正在经历一个适度升高的活跃羽流火山活动时代,岩浆起源于地幔深处。这反过来又会加强执行更多任务来了解金星地质状态和历史的理由。在空间和大量物理特性方面距离我们最近的行星。”
该研究发表于美国国家科学院院刊。