撰文 | 王聪
2020年9月14日，Nature 子刊 Nature Astronomy 发表了一项爆炸性论文，由英国、美国、日本等国家的多个顶尖研究机构组成的研究团队发现，金星大气中存在着浓度异常的磷化氢（PH3）气体，达到20ppb（亿分之二）。正常情况下，金星上不应该有如此高浓度的磷化氢。
而在地球上，厌氧微生物能够产生磷化氢，再加上金星跟地球比较相似，例如金星的半径是地球的0.95倍，公转轨道半径是地球的0.72倍，表面引力是地球的0.9倍，因此不少人相信金星可能存在着生命。
该论文上线后，英国皇家天文学会发布推特称金星可能存在生命迹象，随后美国NASA局长转发了这一消息，并评论：金星上有生命吗？是时候优先考虑金星了。
然而，有研究团队指出，实际上该论文中发现的所谓“磷化氢”是二氧化硫，二氧化硫在火星上很常见，而且并不能表明跟生命迹象存在关联。此后，论文作者发现，他们论文中的结论依据的AMLA天文台数据的原始处理有误，因此对研究结论产生了影响。
此外，2020年8月，麻省理工学院的研究人员在 Astrobiology 发表论文，指出在金星大气层50公里处的环境与地球类似，温度大约在30℃左右，这里可能存在着微生物。
所以， 金星大气中可以存在微生物吗？遗憾的是，一项最新研究给出了否定的答案。
2021年6月23日，英国女王大学等单位的研究人员在 Nature Astronomy 发表了题为：Water activity in Venus’s uninhabitable clouds and other planetary atmospheres 的研究论文。
该研究指出，金星和太阳系中大多数行星一样，云中水分相对可用性太低，即使是已经适应地球极端环境的生命体也难以存续。这一发现表明，大多数拥有云层的行星环境都不利于我们已知的生命。
金星的大小、引力都与地球接近，但是由于它离太阳更近，因此温度更高。而且由于金星大气中有96.5%都是二氧化碳这种温室气体，导致金星表面温度超过400℃。此外，由于进金星大气中含有硫氧化合物，导致时常会下硫酸雨。
金星的环境过于恶劣，显然不适合生命存在，即使是地球上最强的微生物也不行。有研究人员认为，火星最有可能存在生命的是在大气中，微生物可能存在于云层中。
水活性（water activity）以0-1的范围计量，等同于行星大气中的相对湿度或水分可用性。环境中的水活性对生物影响极大，包括生活在极端环境中、称为嗜极菌的生物。实验室研究表明，生命需要至少0.585的水活性才能进行代谢和繁殖。
John Hallsworth 等人计算了金星和其他太阳系行星云层内水活性对生命的限制。他们发现，硫酸液滴将金星云层内水活性降低到了0.004以下，不到生命极限所需的百分之一。
相比之下，火星云层里的水活性是0.537，只略低于生命宜居范围，接近地球第二层大气即平流层。不过地球大气层只有最低的一层（对流层）是适宜生命的。木星大气的水活性允许生命存在，高于0.585，气温在-10°C到 40 °C间，但云的组成成分等因素限制了其宜居性。
最后论文作者总结说，这项研究表明，火星大气云层中水分相对可用性太低，即使是已经适应地球极端环境的生命体也难以存续。该研究用到的方法也进一步表明大多数拥有云层的行星环境都不利于我们已知的生命。这种方法还可以应用于确定太阳系外行星大气水活性，从而缩小地外生命搜寻的范围。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41550-020-1174-4
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2020.2244
https://www.nature.com/articles/s41550-021-01391-3
