不需要外星生命：金星大气中的暗条纹可以用铁矿物来解释

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日本晓号宇宙飞船在金星大气中看到的黑色标记来自一种紫外线吸收物质。（图片来源:JAXA）

（）据美国太空网（基思·库珀）：新的实验可能解开了金星最大的谜团之一。

天体化学家发现，含铁矿物可能是包裹着这颗超热第二行星的云层中神秘的紫外线吸收物质。

当在紫外光下观察时，金星的云层呈现出黑色条纹，其中有东西正在吸收这些高能波长。几十年来，人们对这种吸收物质提出了各种各样的解释，从氯化铁到各种硫化合物甚至微生物，这是卡尔·萨根在20世纪60年代首次提出的一个想法，至今仍有支持者。然而，如果英国剑桥大学卡文迪什实验室的蒋志坚和保罗·里梅尔领导的科学家们的新发现是正确的，那么他们将放弃金星人的生命作为一种解释，而支持铁基化学。

里梅尔在一份声明中介绍了这一情况:“关于云层成分的唯一可用数据是由探测器收集的，这些数据揭示了云层的奇怪特性，迄今为止我们还无法完全解释这些特性。特别是，当在紫外线下观察时，金星云具有特殊的紫外线吸收模式。什么元素、化合物或矿物质导致了这样的观察结果？”

金星的大气层主要由二氧化碳构成，但其位于灼热表面上方30至40英里（48至65公里）高度的云层是由硫酸的微小液滴形成的，其中夹杂着含铁矿物。

姜和的小组合成了可能存在于金星云层中的各种铁化合物，并将其浸入不同浓度的硫酸中。他们发现，当两种矿物相（即一种矿物的成分变化，在这种情况下是铁）——菱格酶和酸性硫酸铁——结合时，它们会产生有效的紫外线吸收剂。

姜在声明中说:“这两种矿物相结合所显示的吸收模式和水平与在金星云层中观察到的深色紫外线斑块相一致。”“这些有针对性的实验揭示了大气中错综复杂的化学网络，并揭示了金星表面的元素循环。”

考虑到金星云层中紫外线吸收剂的范围，姜和的发现有力地表明金星云层中存在着重要的、未经探索的化学物质。毕竟，紫外线吸收剂的存在不仅仅是一种科学好奇。紫外线吸收剂的含量和分布随着时间的推移而变化，先前的研究表明紫外线反照率的变化会影响金星的气候。紫外线反照率是一种衡量行星反射或吸收能力的指标。

2006年至2017年间，金星云层反射回太空的太阳紫外线数量骤降50%，随后随着云层中紫外线吸收剂含量的变化又回升至之前的水平。被吸收的额外紫外光有助于加快高层大气的循环，为金星大气中驱动“超级旋转”的200英里/小时（320公里/小时）的风提供能量。这是一种极端现象，金星和它的高层大气似乎是分离的:金星的固体每243个地球日绕其轴旋转一周，但高层大气仅在四天内绕地球旋转一周。

虽然研究人员的新发现可能会让那些希望金星上存在生命的人失望，但距离太阳第二颗行星上的微生物的大门仍然敞开着。毕竟，尽管金星的表面是一个名副其实的地狱，温度约为464摄氏度（867华氏度），压力为93巴——约为地球海平面压力的93倍——但在云层的高度，条件实际上要温和得多，具有类似地球的温度和压力。当然，金星天空中的任何微生物都必须与硫酸和几乎无水的有毒云团斗争，但最近的研究发现，氨基酸是生命的基本组成部分之一，可以在浓硫酸环境中生存。此外，在金星云层中检测到磷化氢（一种在地球上与生物有关的气体）也令人困惑和有争议，这仍然很诱人。

最终，所有这些问题的答案只能通过带着新的大胆任务返回金星来获得。

美国国家航空航天局打算在2029年启动一项名为“达芬奇”（“深层大气金星惰性气体、化学和成像调查”）的任务，该任务将通过向金星投放探测器来仔细观察金星的大气层，寻找确认紫外线吸收剂的身份，并确认或排除磷化氢的存在。第二个名为VERITAS（“金星发射率、无线电科学、InSAR、地形学和光谱学”）的美国国家航空航天局任务在2022年被推迟以资助推迟的Psyche小行星任务后，正在等待对其未来的最终裁决。

与此同时，欧洲航天局（ESA）也将携带EnVISION返回金星，EnVISION将于2030年代初发射，以研究金星的大气和地质。（欧空局的第一个火星任务“金星快车”于2005年11月发射，历时18年仍在运行。

新发现发表在1月3日的《科学进展》杂志上。