金星生命事件，差点让这一新兴研究领域走进死胡同
金星生命事件，差点让这一新兴研究领域走进死胡同
2020年，金星大气中发现磷化氢的消息曾轰动全球，被认为是金星可能存在生命的证据。然而，这一发现随后引发了一系列争议和质疑，不仅挑战了科学界对外星生命搜寻的传统认知，也促使天体生物学界重新思考生物标志物的定义和评估标准。
2020年9月，一支国际天文学家团队在《自然·天文学》期刊上发表论文，报告在金星大气中检测到高浓度的磷化氢气体吸收线。这一发现迅速登上全球媒体头条，被解读为"金星上存在生命"的证据。然而，这一结论很快遭到质疑。
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金星生命论的争议
首先，金星极端恶劣的自然环境（白天岩质地表温度高达480摄氏度，大气中弥漫着二氧化碳和硫酸云）让生命的存在变得难以置信。
其次，虽然地球大气中的磷化氢主要来自生物过程，但在太阳系中，土星、木星的大气中也存在非生物方式生成的磷化氢。有研究提出，金星地幔内的磷化物可能通过火山活动进入大气，与硫酸反应生成磷化氢，提供了非生物来源的解释。
此外，研究团队使用阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜（ALMA）的数据时，采用了激进的数据修复方式，这可能导致假阳性结果。在论文发表两个月后，团队承认数据处理方法有误。
美国国家航空航天局（NASA）戈达德太空飞行中心的行星天文学家杰罗尼莫·维拉纽瓦团队更是质疑原论文作者提到的磷化氢吸收谱线可能是二氧化硫气体。
外星生命搜寻的方法
那么，为什么科学家对行星大气成分如此关注？这要从外星生命搜寻的基本方法说起。对于遥远的系外行星，目前主要通过分析其大气组成来寻找生命迹象。具体来说，当行星绕行到其宿主恒星前方时，恒星发射出的光线会穿透行星大气，天文学家可以通过光颜色的变化来探知行星大气组成。
NASA的韦布望远镜获得的K2-18 b大气成分分子光谱
在确定了大气组成后，科学家会进一步判断这些气体的来源是生物活动还是非生物活动。生物标志物便成为了判断生命迹象是否存在的一个基本指标。例如，氧气和甲烷在地球上大量存在，主要是生物活动的结果。
生物标志物的不确定性
然而，找到生物标志物并不意味着一定存在生命。从宇宙尺度上看，即使是近在"咫尺"的金星，其情况都难以判断，更不用说数光年远的系外行星了。
天体生物学家使用贝叶斯推理来计算系外行星存在生命的概率，需要考虑三大概率：生命出现的概率、基于现有知识的生命信号概率，以及无生命行星产生可检测到的生命信号的概率。
杜伦大学科学哲学家彼得·维克斯提出的"意想不到的替代性解释"理论，强调了在判定生物来源之前，科学家如何能确定已经排除了所有可能的非生物来源。
组合气体增强确定性
目前，天体生物学家基本放弃了仅将单一气体作为生物标志物的想法，转而关注"组合气体"。例如，氧气和甲烷的组合被认为是生物标志物的黄金标准，因为这两种气体在没有生物圈的情况下很难共存。
学界确立统一标准？
面对生物标志物的重大不确定性，学界呼吁建立确定生物标志物的标准。2022年，数百名天体生物学家组织了一场线上研讨会，讨论了这个问题，并制定了一个生物标志物评估通用框架，包含五个关键问题。
尽管目前学界仍然没有关于生物标志物的官方标准，但维克斯认为，研究应该继续前进。金星生命事件虽然充满争议，但也推动了新的研究项目，有助于为未来系外行星生命迹象的精准探索提供更强有力的评估标准。