人类就要发现外星生命了？
11月7日，在2020腾讯科学WE大会上，Jane Greaves的演讲深入探讨了这个问题。
Jane Greaves是英国天文学家，卡迪夫大学教授。约两个月前，她领衔的团队宣布在金星发现了疑似生命的证据，轰动了全世界。
人类历史上，凡是改变视角，改变宇宙观世界观的发现，必然导致划时代的大事发生。
地圆说取代地平说，推动大航海发现新大陆；日心说取代地心说，催生出近代科学开启工业革命；进化论取代神创论，彻底动摇宗教权威引发世界社会变革。
如能发现外星生命，将是了不得的大事，未来只有发现外星智慧生命能盖过它一头。
醋醋与Jane Greaves展开了一场有关外星生命的对话，希望从外部存在反观人类自身，从未来可能推演人类现在。
在这之前，醋醋先梳理一下Jane Greaves重点都讲了些什么。
一、几十亿年前金星可能存在生命
因为在几十亿年前，太阳的亮度不及现在，因此那时金星的表面温度没有现在这么高。比如说当时有可能存在海洋，那么也就有可能孕育出生命。
二、金星地表太热不可能存在生命
但随着太阳的亮度不断增加，金星的环境变得恶劣起来，海洋因为更强的阳光开始干涸，海水蒸发殆尽。水被分解为能够自由逃逸的氢原子和氧原子，这些原子逃逸出大气层之后，就只剩下了今天我们看到的高气压地表。生命在那里不太可能存活，因为条件实在太恶劣了。
前苏联发射了猎人探测器对金星地表进行探测，美国国家航空航天局发射了观察金星大气层的探测器。但它们发回的照片显示，那里的环境极其恶劣。金星的地表就像一个被烤熟了的贝壳，我们认为金星的一部分地表甚至已经被熔化了，而且大气层气压非常高，这是由于金星大气层基本都是由二氧化碳组成的，也就是一种温室气体。
照片中的景象可能只能维持一个小时左右
三、金星云层20度温度适宜
尽管地表条件恶劣，我们认为金星云层的条件也许会好一点，那里更凉爽且更潮湿，可以达到20摄氏度左右，气压与地球表面气压接近。这是目前金星云层的图表，金星大气层的高度远大于地球大气层，高度大概在50千米~60千米，人类打算在未来把重量很轻的气球发射到金星的云层中，通过现代信息与科技开展更多的观测。
四、微生物或能在金星云层存活
但金星大气层还是不适合生命存在，如果把航天员送到金星大气层，他们会发现那里环境恶劣，因为那里90%都是硫酸，而且风势极其猛烈，他们会以每小时几百公里的速度被吹走。
但我们坚持认为也许能够适应这些强烈气流的微小生物可以在那里存活，这是因为地球上存在一种所谓的空中生物圈，微生物或者单细胞可能漂浮在云层中。我们非常倾向于认为有可能存在这样的生物，尽管这种空中生物圈的观点在上世纪60年代就已提出，但截止目前，相关探索并不多。
五、如果金星云层有生命，就会释放出磷化氢
我们想找到磷化氢。为什么目标是磷化氢，因为它是地球生物圈的标志之一，不是空中生物圈，而是像沼泽等（无氧）地方的生物圈。
磷化氢是生活在无氧环境中的微生物的副产品，而金星的云层恰恰就是无氧环境。
六、磷化氢可以被射电望远镜发现
磷化氢分子具有量子效应，它们会旋转，但它们只能吸收一定量的能量。所以它们会跳，就像播放机上的唱片改变转速一样。它们通过吸收某个特定波长的射电波的能量去做到这一点。
金星大气层基本是不透光的，阳光无法到达金星地表，但作为射电天文学家，我有不同的观点。因为射电波可以轻易地穿越大气层和云层，那里是射电波的天然来源，那里有厚厚的一层射电波。
因为磷化氢分子能够吸收来自下方云层的射电波。如果它们吸收的是某个特定波长的射电波，那么我们就可以很容易地通过射电望远镜观测到，并发现它们是如何活动的。
七、两台望远镜都发现了磷化氢
从我的专业角度来说这是比较简单的一种实验，那么为什么不试试呢？开展这项研究并不是因为我们有很大希望能找到生命迹象，我只是单纯认为这是一项很好的研究，通过望远镜观测去验证金星空中生物圈的设想。
我想用我熟悉的一种射电望远镜，也就是这张照片上的麦克斯韦望远镜（JCMT），它位于夏威夷岛的一座高山上。能去那里开展天文学研究是很荣幸的一件事，那座山在夏威夷人心中是神圣的，我非常感谢能有机会与他们合作。
照片上看不到那台望远镜，只能看到它的影子，因为它在这个巨大装置的内部。能在那工作一段时间真的很棒，上世纪90年代我曾使用过那台望远镜，因此我对它的各种装置了如指掌。
这台望远镜已经工作了数十年，现在仍然用于射电天文学的各项研究，对我来说它是完美的。我认为它其中一个装置的精度足以让我们发现想要找的波长，这个装置大约1毫米。如果金星大气层中真的有磷化氢，它就能观测到磷化氢吸收射电波，这就是我们所做的工作。
那里的工作人员为我们提供了帮助，并向我们发送了数据，我看了那些数据，觉得有点混乱。但过了一段时间之后，我们真的观测到了磷化氢对射电波的吸收，这让我大为震惊。我们想板上钉钉，所以我们又去申请使用更为现代的天文望远镜，那就是位于智利高山地区的ALMA天文望远镜。我们通过这个望远镜进行了观测，并证实了我们最初通过麦克斯韦望远镜观测到的结果，那里真的有磷化氢在吸收射电波。
八、金星很难自然合成磷化氢
我们认为像磷化氢这种简单的分子，一定有多种形成的方式。但为什么说它是很好的生物标志，因为如果大气层中没有足够的氢气，就无法形成PH3，因此地球上就没有自然形成的磷化氢。我们也不能简单地认为金星云层中存在自然形成的磷化氢，因为金星上没有多少游离氢，因此形成磷化氢会非常难。如果存在磷化氢分子，它要么会与其它分子快速发生反应，要么会被阳光破坏，所以它不会存在很久。
地球上就有1种~2种自然形成磷化氢的方式，磷化氢气体可能来自火山的喷发物。我们对此并不确定，但这是一种可能的方式。因此我们参考了其他科学家的发现，看一看金星上是否有很多火山。这个问题目前仍然没有答案，因为探测器很难透过不透光的云层拍摄到金星的火山。所以我们采用了雷达测绘技术，从金星地表的雷达测绘图上有时可以看到一些类似热点的东西，然后又消失不见了，这有可能就是火山岩浆冷却并消失的迹象。
因此金星上可能存在火山，但火山强度不足以自然形成磷化氢，更何况火山喷发物中没有水，而地球上的火山喷发物中含有水。水是形成磷化氢的化学反应所必需的成分，地球上到处都有水，但金星地表则是异常干燥的。所以我们觉得金星上的磷化氢并不是来自火山喷发物，即使金星上确实有磷化氢。
因此我和同事们进行数千次计算，这项工作在多个大学和国家合作展开，以确定是否还有其它磷化氢来源。我们建立这些化学模型时考虑到了已知的金星上具有的所有因素，但我们还是没能找到关于氢的来源的答案。金星上的能量比例结构不足以形成磷化氢，因此我们认为一定存在另一种方式可以自然形成磷化氢。
因此我们不得不再次从生物学角度去解释磷化氢的存在，我们知道地球上的微生物可能会以废物的形式产生磷化氢，但这些磷化氢都被释放掉了。
九、金星生命或能在硫酸中生存
我们不得不接受这个观点：金星的云层中是否存在生命？刚才我说金星的云层中90%都是硫酸，但也许，仅仅是也许，生物能以某种方式在小滴的硫酸中存活。这种小滴应该是硫酸和水的混合液体，而不是气体或固体，这也许能让微生物建立起微型生态系统。一滴液体中可能只有几个微生物，它们可能漂浮在云层中，可能会获得一些阳光，也可能会掉落，而包裹着它们的液体可能会蒸发。
这些微生物可能会经历某种孢子期，然后被带来带去，因此它们可能在云层中有某种生命周期，目前对此还没有定论。我们还从没有在地球上在如此恶劣的环境下进行实验，地球上的生物也从没有经历过这样的环境，地球上从来不存在这样的环境。但在金星几十亿年的历史中，也许曾出现过达尔文《进化论》中物竞天择的景象，无论是否是最强健的生命体，它们可能也都曾逐渐进化并适应飘浮在云层中的生活方式。
这就给了我们想象的空间，而我们也确实有想法。尽管金星那样恶劣的环境中可能存在生命的这种想法听起来的确很疯狂，但确实有这种可能性。我们也在通过望远镜持续地观测，围绕磷化氢这个简单的分子开展其它研究，更多地思考我们的化学和实验室能做什么？
这是一张日本破晓号轨道探测器拍摄的金星照片，它观察着金星高空云层中的神秘变化。我们希望开展更多工作，我们希望能发射更多探测器，我们希望可以降低探测气球的高度，我们希望能长期在云层中漂浮探测，我们希望能最终找到那里的答案。我认为这将是未来几年激动人心的挑战。
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