由私人資助的探測器將在金星的硫酸云中尋找生命

發表于 2025-12-10 04:10:01 來源：桑間濮上網

由私人資助的探測器將在金星的硫酸云中尋找生命
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：隨著多個漫游車的登陸和一項將樣本送回地球的任務，火星幾十年來一直主導著對太陽系中生命的人資搜尋。但對于金星，助的中尋找生也有一些新的探測關注。在2021年12月10日發表的金星一份新報告中，一個由麻省理工學院(MIT)研究人員領導的由私團隊闡述了一套科學計劃和理由，這套由私人資助的人資任務將在距離太陽第二顆行星的超酸性大氣中尋找生命的跡象。
MIT地球、助的中尋找生大氣和行星科學系(EAPS)1941級行星科學教授、探測計劃中的金星金星生命探測任務的主要調查員Sara Seager說道：“我們希望這是一個新模式的開始，在這個模式下，由私你可以更便宜、人資更頻繁、助的中尋找生更集中地進行探測。探測這是金星一種更新、更靈活、更快速的方式來進行空間科學。它是非常MIT”
第一個任務定于2023年發射，由位于加州的Rocket Lab管理和資助。該公司的Electron火箭將在其Photon航天器上發送一個50磅的探測器，以此展開為期5個月、長達3800萬英里的金星之旅，所有這些都是為了在金星的云層中滑行3分鐘。
該探測器將使用一個專門為該任務設計的激光儀器，旨在探測它在短暫下降到云霧中遇到的液滴中發生復雜化學反應的跡象。在液滴中檢測到的熒光或雜質可能表明那里可能有比硫酸更有趣的東西在飄蕩并為金星大氣層的某些部分可能是可居住的這一想法增加彈藥。
Seager說道：“人們已經談論前往金星的任務很長時間了。但我們已經想出了一套新的集中的、小型化的儀器來完成這項特殊的工作。”
Seager同時也是物理系和航空航天系的聯合任職者。她表示，跟火星相比，金星是天體生物學中容易被忽視的兄弟姐妹。最后一次進入金星大氣層的探測器是在20世紀80年代發射的并且受到當時可用儀器的限制。雖然NASA和ESA計劃在本十年晚些時候向金星發射任務，但都不會搜索生命的跡象。
Seager說道：“金星上有這些揮之不去的謎團，除非我們直接回到那里，否則我們無法真正解決。而揮之不去的化學異常現象為生命的可能性留下了空間。”
據悉，這些異常現象包括大量的氧氣、無法解釋的二氧化硫、氧氣和水的比例以及存在成分不明的云粒子。而更有爭議的則是，Seager所在的小組于去年報告稱在金星大氣中發現磷化氫氣體，而這種氣體在地球上只由生物和工業過程產生。
不過之后，有其他天體物理學家對探測到的磷化氫提出質疑，但Seager表示，這一發現總體上為金星任務帶來了積極的動力。“整個磷化氫的爭論使人們對金星更感興趣。它讓人們更認真地對待金星。”
無論是否有磷化氫，計劃中的任務將集中在金星的大氣層，因為它是這個星球上最有可能適合居住的環境。雖然失控的溫室效應使金星的表面成為一個無水的地獄，那里熱得足以融化鉛，但大氣層中的云層卻保持著適合我們所知的生命的溫度。
Seager說道：“如果金星上有生命，那就是某種微生物類型的生命，并且它幾乎肯定是居住在云層顆粒中。”
然而金星的云層雖然相對溫和，但對可居住性構成了其他挑戰。首先，它們主要由濃縮的硫酸組成，其酸性比地球上的任何棲息地都要強數十倍。云層外的大氣也非常干燥，比智利的阿塔卡馬沙漠還要干燥50到100倍。
為了評估這些酸性、干枯的云層的潛在可居住性，報告小組查閱了文獻并進行了一些實驗。“我們著手做一些新的科學，為任務提供信息，”Seager說道。
報告背后的國際團隊包括來自佐治亞理工學院、普渡大學、加州理工學院和行星科學研究所的研究人員，另外并由Breakthrough Initiatives資助。除了領導該團隊的Seager之外，MIT EAPS研究成員Janusz Petkowski擔任副首席調查員。
根據實驗結果，該報告推測，生命可能以各種方式存在于硫酸液滴中。它可能居住在耐酸脂質的囊泡中或它可以通過產生氨來中和硫酸，而氨可以將硫酸的pH值降低到地球上愛好酸的微生物所能容忍的水平。或者，從理論上講，金星云生命可能依賴于一種能夠容忍硫酸的生物化學，這跟地球上的任何東西都不同。
關于干燥問題，報告指出，雖然平均而言，大氣層對于生命來說可能過于干旱，但可能存在濕度相對較高的可居住區域。
根據他們的研究，該小組還為這次任務選擇了科學有效載荷--它被限制在只有1公斤。Seager表示，他們最終選擇了一種被稱為自發熒光侄子儀的儀器，因為它可以完成任務，而且體積小、價格便宜且可在壓縮的任務時間內快速建造。
該儀器目前正由一家位于新墨西哥州的名為Cloud Measurement Solutions的公司和一家位于科羅拉多州的名為Droplet Measurement Technologies的公司建造。該儀器的部分資金來自MIT的校友。
一旦探測器進入金星大氣層，該儀器將用激光從窗口照射到云顆粒上，使其中的任何復雜分子發光或發出熒光。許多有機分子如氨基酸色氨酸都具有熒光特性。
Seager表示：“如果我們看到熒光，我們就知道云霧粒子中存在有趣的東西。我們不能保證它是什么有機分子，甚至不能確定它是一個有機分子。但它會告訴你有一些令人難以置信的有趣的事情發生。”
該儀器還將測量從液滴反射回來的光的模式以確定其形狀。純粹的硫酸液滴將會是球形的。任何其他情況都會表明有更多的事情發生，而不是滿足自發熒光的侄子儀。
但不管2023年的任務發現了什么，這套任務中的下一個任務已經被計劃在2026年進行。該探測器將涉及一個更大的有效載荷--一個可以在金星的云層中停留更長時間并進行更廣泛的實驗的氣球。該任務的結果可能為金星生命發現者任務概念的高潮奠定基礎，即將金星的大氣樣本帶回地球。
相關報道：金星云層中是否有生命？我們很快就會有答案
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：科學家長期以來一直在思考的問題之一就是：金星的云層中是否有微生物生命在漂浮？而很快這個問題就會有答案。一份新的報告概述了金星生命探測任務（Venus Life Finder Missions），云層滑行（cloud-skimming）任務將于 2023 開始，尋找生命的跡象。
乍一看，金星似乎不是一個有希望找到生命的地方。在幾乎完全由二氧化碳組成的悶熱大氣層中，表面溫度飆升至 464°C（867°F），這樣的熱度足以熔化鉛，其壓力比地球上的海平面高 92 倍。
但是許多科學家推測，在云層中可能有一個隱藏的綠洲，高度在 48-60 公里（30-37英里）之間。在那里，壓力較小，溫度更低，空氣中的水更多，這都有助于微生物群落的繁榮。當然，它們必須與濃硫酸打交道，但根據這一假設，云顆粒可以提供一些庇護。
2020 年 9 月，一個科學家小組報告說，在金星大氣層中發現了一種叫做磷化氫的氣體，這給這個假設增添了更多證據。這種分子在地球上很罕見，通常只由厭氧微生物產生，這意味著它被認為是在其他星球上尋找的潛在生物特征。不過沒有人想到會在隔壁找到它。
但隨后這個泡沫在幾個月后破滅了，因為另一個團隊重新審查了數據，發現信號背后最可能的罪魁禍首不是磷化氫，而是二氧化硫，金星大氣中最常見的成分之一。無論哪種方式，似乎確定的唯一方法是回去--而這正是金星生命探測任務的作用。
該任務的首席調查員和磷化氫探測研究的團隊成員薩拉·西格（Sara Seager）說：“金星上有這些揮之不去的謎團，除非我們直接回到那里，否則我們無法真正解決。揮之不去的化學異常現象為生命的可能性留下了空間”。
金星生命探測任務正如名字所言，向金星派遣任務以尋找生命的跡象。該項目涉及未來十年的三項任務，每項任務都建立在之前那些任務的發現之上。該團隊包括來自麻省理工學院、佐治亞理工學院、普渡大學、加州理工學院和行星科學研究所的科學家，并由突破性倡議和火箭實驗室提供私人資金。
第一次任務最快將于 2023 年 5 月在 Rocket Lab 的 Electron 運載火箭上發射。Electron 將釋放一個名為“Photon”的航天器前往金星，然后釋放一個小型探測器，進入該星球的大氣層。探測器將包含一個被稱為自發熒光的侄子儀的儀器，它將通過一個窗口將激光照射到云層上。如果那里有任何有機或復雜的分子，它們會對激光的照射產生熒光。
Seager 說：“如果我們看到熒光，我們就知道云層顆粒中存在有趣的東西。我們不能保證它是什么有機分子，甚至不能確定它是一個有機分子。但它會告訴你有一些令人難以置信的有趣的事情發生”。
第二次任務定于2026年進行。這將包括一個在52公里（32英里）高空漂浮一周或兩周的氣球，部署四個微型探測器來測量酸度和水蒸氣含量。最后，在2029年，一項雄心勃勃的第三項任務將試圖捕獲大約一升的金星大氣氣體，并將樣本送回地球進行更嚴格的分析。

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