在寻找地球以外生命的过程中，科学家们发现了一些非常有趣的可能性和线索。NASA在火星上目前正在或在轨道上运行的8个机器人任务正在研究过去(可能现在)微生物生命的可能性。多个任务也正在计划探索像泰坦、木卫二和土卫二这样的卫星，以寻找甲烷或极端生命的迹象。
根据一项新的研究，金星云层顶部有可能存在微生物生命，那里的温度和压力条件是有利的。图片：NASA
但地球最近的近邻金星呢？虽然表面上的条件对生命太过苛刻，但有一些人认为金星生命可能存在于大气层中。在一项新的研究中，一个国际研究小组讨论了在金星云层发现微生物的可能性。这项研究可以回答关于金星大气层一个持久谜团，并导致未来任务到地球的“姐妹星球”。
这项研究题为“金星光谱特征和云层中生命的潜力”，最近发表在《天体生物学》杂志上。这项研究由威斯康星大学麦迪逊分校空间科学与工程中心的Sanjay Limaye领导，其中包括来自美国宇航局艾姆斯研究中心、美国宇航局喷气推进实验室、加州州立理工大学、Birbal Sahni古科学研究所和Zielona Gora大学的成员。
金星表面的印象概念图，显示了雷暴和远处的火山，图片：European Space Agency/J. Whatmore
研究小组考虑了在金星上层大气中存在紫外线的对比，自从近一个世纪前地面望远镜首次观测到这些黑暗的碎片以来，它们一直是个谜。从那以后科学家们发现它们是由浓硫酸和其他未知的吸光粒子组成，研究小组认为这可能是微生物生命。正如Limaye在最近的威斯康辛大学麦迪逊分校的新闻声明中所指出：金星上有一些暗色、含硫丰富的斑块，在紫外线中形成了30 - 40%的反差，而在较长波长中则是柔和的。
这些斑块持续了数天，不断改变其形状和对比，并呈现出规模依赖性。为了说明这些条纹是微生物生命的结果，研究小组考虑了极端细菌是否能在金星的云层中存活。例如金星较低的云层（位于地表上方47.5至50.5公里处）已知有中等温度条件（~ 60°C;140 F）和与地球海平面相似的压力条件(101.325 kPa)。
这比地表上的条件好得多——温度达到了737 K（462摄氏度），大气压力为9200 kPa（相当于地球海平面的92倍）。此外还考虑了地球上的细菌是如何在高达41公里(25英里)的高度被发现。最重要的是在许多情况下，地球上的极端细菌能够在酸性环境中生存。
这是日本探测器Akatsuki所看到金星合成图像，金星云层可能有有利于微生物生存的环境条件。图片：JAXA/Institute of Space and Astronautical Science
作为加州理工大学生物化学教授，同时也是这项研究的合著者，Rakesh指出：在地球上知道生命可以在酸性条件下茁壮成长，能够以二氧化碳为食，并产生硫酸。这与金星上层大气中微米大小的硫酸气溶胶存在是一致的，这可能是一种代谢副产物。此外该研究小组还指出，根据一些模型，金星表面有一种可居住的气候，其表面液态水长达20亿年——比人们认为火星上发生的时间要长得多。
简而言之，他们推测生命可能是在金星表面进化而被波及到大气中，在这个星球经历了失控的温室效应后，生命得以存活。这项研究扩展了哈罗德·莫洛维茨(Harold Morowitz)和著名天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)在1967年提出的一项建议，并在1962年至1978年之间被送往金星的一系列探测器进行了研究。
虽然这些任务表明金星表面的条件排除了生命的可能性，但他们也注意到金星大气层的中低部分——40到60公里(25 - 27英里)的高度——并不排除微生物生命的可能性。多年来，Limaye一直在重温探索金星大气层寻找生命迹象的想法。灵感部分来自于一个机会的教师研讨会会见Grzegorz Slowik——该大学在波兰和研究报告合著者——地球上的细菌是如何告诉他有吸光特性类似于粒子构成黑补丁中观察到金星的云层。
像金星大气操纵平台(VAMP)这样的飞行器可以探索金星的云层，寻找生命的可能迹象。图片：Northrop Grumman Corp
虽然没有探测到金星大气的探测器能够区分有机和无机粒子，但组成金星“暗斑”的探测器的尺寸与地球上一些细菌具有可比性。根据Limaye研究，这些斑块可能与地球上的藻类大量繁殖相似，这些藻类包括在金星大气中代谢二氧化碳的细菌，并产生硫酸气溶胶。在未来几年里，金星大气层会被比空气轻的飞行器探测是否有微生物生命的迹象。一种可能性是诺斯罗普·格鲁曼公司(上图所示)正在研究的一种概念——金星空中移动平台(VAMP)。
就像探索泰坦比空气更轻的概念，这种飞行器将漂浮在金星的大气层中，并在云层顶部搜寻生物信号。另一种可能性是NASA可能参与俄罗斯“金星- d”任务，该任务目前计划在2020年后期探索金星。这项任务将由一个俄罗斯轨道飞行器和着陆器组成，以探索金星的大气层和表面，而美国宇航局将提供一个水面站和可操纵的空中平台。这一使命可以探索的另一个神秘之处是，金星上的液态水蒸发了，这直接关系到金星上是否还存在生命。在过去的10亿年左右，覆盖地表的大量熔岩流要么毁灭了地表，要么掩盖了金星早期历史的证据。
通过对金星云的采样，科学家们可以确定金星上所有液态水何时消失，从而引发失控的温室效应，将其变成地狱般的景观。NASA目前正在研究其他的概念飞船，以探索金星恶劣表面和大气层，包括一个模拟机器人和一个着陆器，它将使用一个标准引擎将金星的大气层转变为能量来源。有了足够的时间和资源，甚至可能开始考虑在金星大气中建造漂浮的城市，并配备研究设施。
博科园-科学科普｜文：Matt Williams｜参考：Space Science and Engineering Center,Astrobiology｜来自：Universe Today
