磷化氢打开地外生命大门:仅有1%恒星含有磷,太阳就是其中一个

编者按:金星上发现了磷化氢,之所以备受瞩目是因为磷对地球上的所有生命都非常重要。换个角度看,如果我们探测到高含量比的磷,是否也意味着我们找到潜在的地外生命?有趣的是,太阳则是罕见的拥有高磷含量的恒星,恰恰地球上就出现了生命,两者是有关联的。


宇宙印象|头条独家 深度科普栏目第1604期
金星上发现了磷化氢的存在意味着可能存在生命,我们曾经对金星是否有生命的问题进行了推测和分析:金星过去应该是和地球一样,拥有海洋,但是最终整个行星被温室效应击溃,变成了今天的模样。今天的金星,表面是个高压环境,温度达到460摄氏度,显然不可能有生命能够在这般恶劣的环境下生存,但是金星上距离地面50公里的云层似乎可以,这里的温度只有5摄氏度,而且可能水滴存在,这会是一个突破口。

图片解读:磷元素是判断生命是否存在的一个参考元素

图片解读:金星上发现磷化氢给地外生命的研究打开了一扇大门

磷化氢的主要亮点在于磷,在其他恒星中寻找磷似乎也非常困难,含有磷元素的恒星可能更适合生命存在,因为这是我们身体中磷元素是一个必不可少的物质,含磷的恒星很可能会将磷元素输送到行星上,为生命的诞生提供物质基础。
磷对地球上的所有生命都非常重要,细胞膜的主要成分需要磷元素,DNA中也需要磷元素,骨骼、牙齿等都需要磷元素的存在。天文学家使用光谱法确定恒星的元素,就能确定是否含有磷,一般情况下,比氢和氦重的元素都被认为是具有金属性,如果恒星上比氢和氦重的元素越多,那么这颗恒星的金属性也更强。我们的太阳的金属比例为1.3%至1.8%之间,其中磷元素就高于平均水平,这可能是地球上出现生命的重要基础。在宇宙中,磷元素并非最多的,在宇宙中元素排名最多的为碳、氢、氮、氧等,磷元素排名为第17名,可以看出磷元素不是普遍存在的。如果磷元素在某个恒星中储量较多,或许我们应该考虑下这颗恒星周围行星的宜居性。

图片解读:磷元素在细胞结构中的作用非常重要


图片解读:磷元素在细胞结构中的作用非常重要

目前磷元素在恒星中的丰度调查数据太少,已知只有1%的恒星有磷元素数据,这意味着并非所有恒星都能形成生命。根据一项调查,在9400多颗恒星中最普遍存在的重元素就是铁,大约只有100颗恒星存在磷元素。我们的太阳含有较多比例的磷,但是地球上本身存在的磷却很少,看来如果生命要出现的话,磷元素是个制约因素。我们的太阳除了有一定高比例磷元素外,还有较高的金属性,比如氧,碳,氖,铁等元素。根据我们对地球生命的理解,没有磷也就没有生命,细胞膜也不会形成。
接下来,科学家有可能将磷加入到对其他恒星的光谱分析中,以观察其他恒星是否有高比例的磷元素。如果有,那么这颗恒星周围的行星就值得进一步探测,如果没有,那么我们所理解的生命形式也比较难以形成。

图片解读:韦伯望远镜可对恒星的光谱进行分析
美国宇航局正在研发的韦伯望远镜将通过先进的光谱分析对磷元素进行探测,另一方面,磷元素也并非是万能钥匙,磷元素必须与其他元素结合,才能表现出生物特性。因此寻找地外生命的方式应该多样化,仅仅依靠磷元素的调查显然是不够的,需要跨学科的联系。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。

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