如果金星存在生命,生命形式会是什么样?这不是荒谬的想法(下)

曾几何时,金星被认为可能是承载生命的候选者。但后来发现金星的二氧化碳浓度非常令人沮丧,因此科学家将注意力集中在火星上。然而,地球发现很多生活在令人生畏的条件下的极端微生物,那生命有可能会出现在金星的灼热环境中吗?

如果金星存在生命,生命形式会是什么样?这不是荒谬的想法(下)插图

让我们来看看。

1. 金星可能像星球大战中的贝斯平(Bespin),但对于微生物。

关于金星上潜在生命的最新假设之一是它可能已经进化到生活在地球的云层中。这一理论的部分原因是,科学家们认为,在地球上检测到的大量氨很可能是生物来源的。更重要的是,这样的生命形式很可能是类似于细菌的东西。理由是,鉴于我们目前对金星化学过程的了解,氨至少在检测到的数量上,不应该真的存在于金星上,它的存在只能通过某些生物过程的存在来解释

如果金星存在生命,生命形式会是什么样?这不是荒谬的想法(下)插图2

然而,同样重要的是要注意,我们不能完全确定是否存在,但似乎确实如此。如果属实,那将非常有趣,因为许多外星生物学家以前认为地球太热,以至于任何生命形式都无法在今天真正生存。

提出这个假设的团队汇集了来自世界各地不同机构的该领域专家,包括英国威尔士卡迪夫大学、麻省理工学院和剑桥大学。他们建立了一个特殊的计算机模型,旨在确定如果存在其他化学物质(如氨),大气中的化学反应是否有可能中和大量硫酸。

这个想法是,如果确实发生了这种情况,那么云的相对酸度可能会显著下降。虽然由此产生的 pH 值仍然相对较高,但在他们看来,对于某些类型的生命形式来说,它可能是可以忍受的。

如果这个新模型是正确的,这意味着类似于细菌的微生物可以在更高的大气中生存,同时将会推翻几十年来认为它很可能是由闪电和火山喷发形成的理论。

2. 金星上的生命可能会使用紫外线作为燃料。

除了主要存在于云层之外,据推测,金星上的任何生命形式都会使用紫外线作为能量。这一假设源于金星大气中存在所谓的“未知紫外线吸收剂(unknown UV absorbers )”。

如果金星存在生命,生命形式会是什么样?这不是荒谬的想法(下)插图4

这些“未知的紫外线吸收剂”是金星大气的暗斑,由已故的 卡尔·萨根在 1960 年代首次提出。

最近对金星的研究也支持金星表面存在这些无紫外线区域。事实上,这些紫外线吸收已被证明是长期的,并且还会影响金星的整体反照率,进而影响金星的天气。不过这些黑暗区域是微生物吸收紫外线作为燃料的结果,还是由高层大气中生命的副产品造成的,或者由于与生命无关的其他原因,目前尚不清楚。

2021年的一项研究表明“未知的紫外线吸收剂”波段与所谓的“红油(red oil)”非常相似。这是一种已知物质,由溶解在浓硫酸中的有机材料的混合物组成。

3.一种不是我们所知道的生命形式!

科学家猜测,如果金星上可以存在生命,它就不会像地球上的任何东西一样。地球上的大多数生命或多或少都是以水为基础的,但这在金星上是不可能的。

这是因为金星上不太可能存在液态水。虽然地球上的生命形式可以生活在一些非常干旱的条件下,但对于我们所知道的任何一种以水为基础的生命来说,金星上的水资源匮乏都太过分了。

如果金星存在生命,生命形式会是什么样?这不是荒谬的想法(下)插图6

地球上微生物的其他共性,如细胞结构,在金星上可能是不可能的。这是因为构成细胞膜等成分的碳氢化合物在超酸性条件下非常不稳定,比如金星云中的那些。

对于金星上任何潜在的类地微生物来说,这显然是一个非常重大的问题。

为了解决这个非常严重的问题,有人提出金星生命可能由上述“红油”的自我复制分子成分组成。可以想象,这些成分的作用方式与地球上的碳氢化合物相似,为某种类型的单细胞生物的发育提供了途径。

当然,目前这一切都纯粹是学术性的,但未来对金星的任务可以揭示这些理论的准确程度。

4. 金星人的生命可能有一个非常奇怪的生命周期!

如果生命确实存在,与我们所知的生命相比,它也可能有一个非常奇怪的生命周期。根据 2020 年仅针对这一主题的一项研究,金星上的微生物生命可能有两个阶段的生命周期。

如果金星存在生命,生命形式会是什么样?这不是荒谬的想法(下)插图8

一个假设:金星上的微生物可能会在金星云中以液滴的形式度过其生命周期的“活跃”部分,以避免液体的致命损失,无论液体是什么。随着时间的推移,这些液滴可能会在云柱内重力的影响下生长并开始下沉。

随着他们下降,温度逐渐升高。水滴会干燥、缩小,然后被带回云层的宜居带,重新开始整个过程,不过这一说法并未被广泛接受。

另外,其他研究推测,这两个阶段的生命周期实际上可能并不是必需的。一项特殊的研究假设金星云中的任何生命形式都可能已经进化为“极度黑暗”。这意味着它们能够在合理可行的范围内吸收尽可能多的太阳能,从而使它们能够利用微生物自身有效产生的热抬升流保持在云层中的高空。

5.如果有任何东西在地表存活,我们甚至可能都认不出它是生命!

到目前为止,我们只考虑了可以生活在金星云层中的生命形式,但是表面呢?大多数关于金星生命的理论都使用地球生命作为衡量标准,是否存在局限性呢?

毕竟,如果我们完全排除这种可能性,我们甚至不太可能费心去寻找。

如果金星存在生命,生命形式会是什么样?这不是荒谬的想法(下)插图10

在地球上,越来越多的极端生命形式一直在被发现,而且在最不可能的地方。以微生物 Geogemma barossii为例。这种顽强的微生物能够在加拿大一些世界上最深的锌和铜矿中生存。它们的生活场所在地下2407 米处,被大量重金属污染,温度超过121 摄氏度。

在这样的温度下,大多数生命形式会沸腾,它们的组成有机分子会开始分解。但在那里发现的生物不仅能够忍受这些条件,而且似乎茁壮成长,“呼吸” 硫化合物并“吃”黄铁矿等矿物质。

此外它们并非地球上最极端的生命形式。在太平洋的马里亚纳海沟深处还发现了其他微生物,这些神奇的生物可以承受其上方 6 英里水的压碎压力,而且它们似乎只会受到温度升高的限制。

在大多数这些极端情况下,生物体必须尽可能地适应,一个共同的主题是它们相对缓慢的新陈代谢。在某些情况下,它是如此缓慢以至于几乎处于停顿状态。对于像金星这样的地方,无论是在云层还是在地表,金星生命形式的新陈代谢可能看起来几乎不存在。

6. 两极可能是金星人生活的主要场所!

金星的高海拔云层可能不是金星上唯一可能存在生命的地方。虽然相对于地球,金星地表的平均温度非常高,但有些部分可能足够冷,足以让生命生存。早在 2016 年,一些研究人员就惊讶地发现,金星的两极比以前想象的要凉爽得多——实际上非常非常冷。

根据欧洲航天局 (ESA)金星快车探测器的数据,金星两极上方的大气平均温度为 -159 摄氏度,即比预测的低 203 摄氏度。大气密度也非常低:在 130 公里和 140 公里处,密度分别比预测的低 22% 和 40%。在 180 公里处,大气密度只有我们想象的一半。

碰巧的是,我们在地球北极最冷的地方发现一种称为嗜盐嗜盐菌的细菌,以及 200 种其他物种,似乎都能够在 -25 摄氏度左右的条件下相当舒适地生活。这些温度与火星上的温度相似,但与金星两极的估计温度相比,实际上是热带的。作为参考,地球上单细胞生命可以生存的绝对最低温度约为-20摄氏度。在此之下,单细胞生物脱水,使它们进入玻璃化状态,在此期间它们无法繁殖。

那么,金星寒冷的两极会不会存在一些奇怪的嗜冷生命形式?目前,我们只能真正推测。

每天一分钟,学习一点百科小知识!做科普,我们是认真的。普及科学知识,弘扬科学精神,传播科学思想,倡导科学方法。

关于作者: 和光万物

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 hijjj#qq.com 举报,一经查实立刻删除。


为您推荐