回覆列表
  • 1 # 觀風看世界

    如果我們的太陽系中有地獄存在,那它一定是金星。這裡的空氣瀰漫著古火山所吐出的又惡劣又具有腐蝕性的硫磺,並且讓金星上方的雲層酸得出奇。

    雖然這顆太陽系的第二顆行星,比水星更遠離太陽,但是強烈的溫室效應,卻讓金星比水星更炎熱——實際上,它是九大行星中最熱的。從赤道到兩極間熱烘烘的玄武岩平地,溫度高達482℃,且極高的大氣壓力,比你目前所在位置還要高出90倍。從地球的觀點來看,金星環境惡劣到了極點,不可能有生命存在。

    行星學家凱文·札諾服務於美國航天總署(NASA)位於加州矽谷的艾姆斯研究中心,他直言不諱地說:“金星什麼都沒有,我們已經放棄它了。”然而,地球上有一小群科學家卻不以為然,並提出理論認為金星上可能曾經有過異於尋常的微生物生態系統,而且現在可能依然存在著。

    得州大學厄爾帕索分校的地質生物學家馬庫赫,最近與同事路易·爾文一同在《太空生物學》期刊上發表論文,支援金星上面有生物的論點,他說:“太空生物學家之所以忽視金星,大多是因為他們對生物能茁壯成長的環境,認知過於狹隘。”

    水為生命所需

    多數人傾向否定金星上有生物的可能性,部分原因源於人類的生物學。根據人類經驗,水為生命所必需,且越多越好。我們尋找外星生命時,滿腦子充斥的是由火星表面很早以前的湧流所刻下的小溝槽,而火星表面下可能存在的永凍層,也讓大家興奮不已。相比,金星就沒什麼看頭:它的雲層既平坦又厚實,反射了 75 %的可見光,且毫無特徵,但卻很容易吸引業餘天文學家,因為它很容易被觀測到。所以,大家的注意力和經費還是都跟著水走。

    亞利桑那州立大學的行星地質學家隆納·葛力裡說:“如果資源有限,你便得根據自己所知來進行探險。”就好像晚上回家途中遺失了鑰匙,你第一個會找的地方就是街燈下———這並不是說鑰匙在街燈下的可能性較高,而是因為如果鑰匙就在那裡,你一定看得見。對天體生物學家來說,水的光譜就有和街燈一樣的效果。科學家已經在火星、木星的衛星歐羅巴(Europa,木衛二)、甚至海王星的衛星崔頓(Triton,海衛一)都找到了水的可能蹤跡,但是金星上熾熱的玄武岩平地上就是沒有。

    可能曾經有水

    然而替金星說話的人指出,金星有水,只是不多,而且過去還可能曾有滿滿的海洋。而這些至為關鍵的水,可能是以高溫高壓的狀態存在金星地表下。金星生命擁護者關注的不在炙熱的地層表面,而是把重點放在雲層,即在約53千米的高空,大氣層中稱作“中區”的地方。這裡的溫度大於40℃,大氣壓力比地球的海平面還低,而且還有各種化合物,加上這裡豐富的光線,能促使能量從這一團化合物中被萃取出來。

    戴維·葛林斯普恩笑著承認:“這個說法是異端。”這位現年42歲的行星科學家,任職於科羅拉多州博德市的西南研究中心,是類地行星大氣演化的專家。在這一小群呼籲大家認真看待金星的人當中,葛林斯普恩是最努力倡導的一位。他說:“我雖然覺得必須這樣承認,但同時這也正是我的想法:雲就是金星的海洋。”

    這想法很美妙,又具生態學上的簡潔性:金星不是地獄,只是蓋亞(Gaia,主宰地球的大地女神)邪惡的孿生手足。

    金星小傳

    大部分的專家都認為金星早年很可能有海洋,並一直持續了幾億到幾十億年,而當時的太陽比現在冷了30 %。換句話說,即使是深信水為生命之母的人,也應該會同意金星曾經相當適合生命生存。

    2003年6月,華盛頓州大學的古生物學家彼得·瓦爾德,在美國自然歷史博物館的討論會上向八百多位同行學者指出:“40億年前,太陽系最適合生命發源的地方,大概就是金星。”之後隨著太陽威力越來越強,二氧化碳和水蒸氣鎖住了熱,於是情況突然失控,海洋沸騰進而蒸發掉了。金星的故事可解釋成溫室效應的惡果,正如札諾所言,它實際是“一個步入歧途的地球。”

    不過,別想在金星表面找到古生命的證據,因為7億年前金星地表發生了劇變:地殼到處都出現了裂縫,熔岩覆蓋了一切,用馬庫赫最近研究報告的說法,就是“全球地面重鋪事件。”在這場災難之後,古生物學家在金星上尋找化石,就像調查人員在早已重新鋪過的馬路上尋找以前的剎車痕。札諾說:“證據已經被燒烤得難以辨認,熔化了、被壓過去了。”時至今日,熔岩仍經常流出,燒烤著這個行星的表面。

    19世紀時,天文學家把金星看成一個明亮的天體,並把它想像成一個溫暖的沼澤世界,就像年輕的地球。但到了20世紀初,由於儀器改良,新發現了金星夜晚非常漫長,科學家懷疑生命是否可能在金星上繁盛,即使它表面上似乎與地球的質量、引力和大小類似。

    如果金星上有生命

    利用二氧化硫和一氧化碳製造甲醛、硫磺,以及能量的多步驟過程,就可能使生物從金星的大氣層取得能量。這些反應能解釋為什麼金星上一氧化碳的濃度很低。有趣的是,這個硫磺的養分迴圈,也可能讓我們洞悉為什麼有些形態的硫磺能夠存留,即使它們早該在反應的過程中消失——這種不平衡的狀態,表示有能量注入了這個系統。比如在地球上,氧和二氧化碳的比例並不平衡,因為這些氣體不斷被生物所製造,也不斷被吸收。

    的確,準備以攝譜儀搜尋其他星系是否有生命的天體生物學家說,發生失衡的化學作用,是生命存在的潛在徵兆。如果有生物存在,這些微生物就可以解釋先鋒號探測船在1979年所取得的奇怪讀數。先鋒號觀測金星大氣層時,偵測到大量從來沒有被辨識出來的非球形小點滴。這些所謂的3號(依點滴大小排序)點滴狀物直徑約0.00 245釐米,不僅比金星大氣層其他種類的點狀物還大,且和較小點滴不同的是,這些大點滴的大小可以比得上地球的微生物。這些點滴的外層(用遠距感測器只能觀察到表面)有70 %~80 %是硫酸,20 %~30 %是水。葛林斯普恩說:“這都強烈地表示金星上有水和能量的供應,還有養分。”

    在地球上可能也有類似的情形。地球上最近發現的“極端微生物”(extremophile),即在極為險惡條件下生存的生物形態,能靠著深洞或海底火山口的硫化物過活,並在化學反應中釋放出能量。有些科學家甚至提出理論,認為吃硫磺的微生物是地球上最早的居民。

    另一個生命理論則和金星大氣層中異常的Y形和C形帶有關。在1974年的近距離飛行觀測中,水手10號於距離金星表面60千米~70千米處,第一次清楚觀測到了這些結構,且因為科學家無法解釋的某個原因,它們還會吸收紫外線。但根據葛林斯普恩所提出的理論,紫外線或許是被微生物所吸收。雖然目前地球上沒有微生物可能忍受像那些微生物所藉以繁盛的紫外線強光,但葛林斯普恩推測,金星雲層中的微生物可能找到了方式,利用紫外光而非地球上溫和的可見光帶來進行光合作用。

    如果這種說法無誤,那麼金星另一種怪異的現象也能獲得解釋。金星自轉速度慢得讓人難受——1個完整的日夜迴圈要花上243個地球日,對生物來說,要等待下一次黎明實在太漫長了;不過金星大氣層的旋轉速度,只需4個地球日就可進行日夜迴圈,快了60倍以上。這對認為金星上可能有生命的理論家來說很重要:雖然金星表面的夜晚相當漫長,但相比,雲層中的夜晚就短多了。

    這些會吸收紫外線的微生物,不僅能解釋這些存在於大氣層高空中的Y及C形帶,還可能解釋金星的大氣層為什麼如此快速地旋轉。吸收紫外線的微生物可能會產生明顯的冷暖鋒面,而鋒面接著就可以產生對流迴圈,即強大的氣壓梯度會促使大氣極快速地轉動。

    金星大氣快速旋轉是一種巧妙的環境結構,因此有助於微生物生存。轉得越快,夜晚就越短,缺少生存所必須之紫外線的時間也越少。這一切聽起來與地球的生命現象一樣地優雅、精巧:生物轉動了大氣層,轉動的大氣層又讓生物欣欣向榮——畢竟是蓋亞的孿生手足,結果也沒那麼邪惡。

    合理嗎?太空生物學權威潘妮·波斯頓雖不屬金星陣營,但她承認在紫外線強烈的外星上過活的生物,可能演化出特殊的色素,保護自己免受有害射線的損傷,並讓體內類似葉綠體的胞器,把射線轉化為有用的能量。波斯頓是新墨西哥州採礦及科技學院的洞穴及喀斯特地形研究計劃的主持者,她說地球上是有例可循的。

    擬定探索金星的計劃與夢想

    這個太陽系的第二顆行星,即將受到來自第三顆行星的探測攻勢。在未來十年中,來自日本、美國、歐洲太空總署,甚至瑞典的無人宇宙飛船,將會飛過金星或是繞金星執行。這些宇宙飛船將提供前所未有的清晰影像,而且至少有兩艘宇宙飛船——歐洲太空總署的金星特快車(Venus Express)和日本的行星C(Planet-C)——將聚焦金星謎一樣的大氣:它為什麼轉那麼快?它和金星表面以及外層空間如何互動?

    簡言之,認為金星可能有生命的陣營所提出的問題,有許多都將得到響應。沒有人期待決定性的答案,更不用說找到支援或反對生命存在的鐵證了。但重要的問題都被提出,而且掌握太空任務預算大權的人也在傾聽。

    馬庫赫和爾文兩人所想出的方式比較直接,他們希望依循星辰號(Stardust)探測船的模式。這兩人希望送出一個相似的探測船飛過金星的大氣層,捕捉一些謎一般的3號物質,並將之送回地球,這些物質可能是硫磺生物所躲藏的地方。

    與此同時,葛林斯普恩繼續鼓勵美國進行更大規模的金星任務(航天總署所有已擬定的任務,都只是近距離飛越金星,目的地則是其他的行星)。2003 年9月,他與航天總署噴射推進實驗室的科學家會晤,鼓吹金星任務。他告訴這些科學家自己對金星生命的看法,也說自己得到了大家的尊重與傾聽。

    探索生命應非惟一目的

    不過葛林斯普恩也承認:“我不認為單為太空生物學而進行金星任務是個好主意。廣泛、全面性的探測任務可以讓我們知道的更多。”不過葛林斯普恩也得讓步,他很希望研究金星火山外圍的環形物,認為那可能是由類似地衣的東西所形成,但是官方不同意火山是登陸的首選地點。不過即使是在宇宙飛船上,利用顯微鏡看雲中粒子這種簡單的事情,都會向答案邁進一大步。葛林斯普恩說:“使用顯微鏡是19世紀的科技,但19世紀還沒登陸金星。”

    未來幾十年,許多探測船將進軍金星和火星,因此關於證據以及經費等爭論必將持續。連懷疑金星上面可能有生物的人也承認,必須聽聽葛林斯普恩這類 “異議人士”的想法。正如航天總署太空生物學的新領導人布魯斯隆尼加所言:“如果我們要在太空生物學上有所成就,那麼就必須讓太陽系生命的思考範圍脫離一般的框架。”

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 你認為最懦弱、最沒出息的男人是什麼樣的?