天文學家發現「磷化氫」

外星生命是否存在一直是科學家努力求索的課題，儘管金星是僅次於水星後，離地球最近的行星，但由於其環境惡劣堪稱煉獄，被視為完全不適合生命生存的行星。然而，科學家卻在金星灼熱表面上方、相對涼爽的大氣中，檢測到「磷化氫」的存在，且濃度異常之高。由於「磷化氫」在天體生物學中被視為「生命燈塔」，這一發現或代表金星上可能有生命存在。美國太空總署（NASA）署長形容，是尋找外星生命上「最重大的發展」。

科學家在金星上發現生命有可能存在的證據——「磷化氫」（PH3）。（美聯社、互聯網圖片）

美國太空總署（NASA）署長布萊登斯汀形容新發現是尋找外星生命的最重大發展。（美聯社圖片）

卡迪夫大學天文學家葛瑞夫茲（Jane Greaves）強調，金星存在「磷化氫」並不足以證明金星上有生命。（互聯網圖片）

來自英國曼徹斯特大學、卡迪夫大學和美國麻省理工學院的研究團隊，日前透過位於夏威夷的馬克士威爾望遠鏡（JCMT）對金星的長期觀測，以及利用智利的阿塔卡馬（ALMA）電波天線陣列加以驗證，確定了在金星表面約60公里處的大氣層中，存在大量「磷化氫」（PH3）。

研究指出，團隊試圖找出這些「磷化氫」的來源，但無論是火山、閃電或隕石墜落而令這麼多「磷化氫」出現的機率都十分低，就目前而言，研究陷入僵局。

相關報告已發表在9月14日的《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊上，主要執筆人、卡迪夫大學天文學家葛瑞夫茲（Jane Greaves）形容發現令人意外、震驚，並指這是首度在地球以外的岩石行星發現「磷化氫」。但她也強調，金星存在「磷化氫」只是觀察結論，這點「證據」並不足以證明金星上有生命。

發現「磷化氫」意味著甚麼？

「磷化氫」是一種無色的易燃氣體，散發出難聞的氣味，達到一定濃度會致人中毒。此前，科學家曾在「氣態巨行星」木星和土星中發現過「磷化氫」，這是由於「氣態巨行星」（主要由氫和氦組成的巨行星）上的極端環境可能提供能量上的幫助，克服磷原子和氫原子之間的排斥，使其形成「磷化氫」。

但在地球上，「磷化氫」與生命息息相關。這種氣體通常由企鵝等動物腸道中的微生物、或是生活在沼澤等厭氧環境中的微生物新陳代謝而產生，極不穩定，要持續產生才能維持其存在，因此被視為「生命燈塔」。

金星有生命為何罕見？

而金星不同尋常，其表面溫度高達400℃以上，氣壓是地球的90倍，加上金星炙熱表面的雲層具有很高的酸性，「磷化氫」一旦存在將很快就被破壞，而這項新研究則證實某種東西正在重新創造它。

況且金星也不是死星，雖然表面環境惡劣，但往上50至61公里外的大氣層中，溫度和氣壓接近地球環境，相對適宜，已故著名天文學家卡爾．薩根在1967年曾假設這裡存在生命，「儘管金星的表面條件使在那裡生活的假設難以置信，但金星的雲層完全不同」。

當前尋找外星生命的大部分努力集中在火星上，這項研究公布後，美國太空總署（NASA）署長布萊登斯汀（Jim Bridenstine）發推文讚揚這是尋找外星生命「迄今最重要的發展」，並稱「是時候把金星優先了」。

金星：永遠燒著業火的煉獄

一般人類探索外星是否會存在生命時，金星是一個不起眼的選項。儘管其質量、體積與地球相似，但與地球的舒適環境相比，金星簡直是永遠燒著業火的煉獄——96%的大氣由二氧化碳構成，這導致了失控的溫室效應，令金星溫度如同烤箱一樣，足以熔化鉛塊。蘇聯曾在1960至1980年，發射多艘探測器前往金星調查，其中1970年的「金星7號」成功登陸金星表面，測得金星表面氣溫是470℃，大氣壓力至少為地球的90倍。此外，它的大氣層很厚，75至95%由硫酸組成，這對構成地球生物的細胞結構來說是災難性的。

馬克士威爾望遠鏡 發現「磷化氫」的眼睛

馬克士威爾望遠鏡（JCMT，圖）以物理學家馬克士威爾（James Clerk Maxwell）之名命名，位於美國夏威夷海拔4,100米的莫納克亞山上，是當今世界上工作在亞毫米波段最大的單天線望遠鏡，擁有直徑15米的主鏡及地球上絕佳的觀測天候條件。天文學家可以利用掛載於馬克士威爾望遠鏡上一系列先進的儀器套件觀測天體次毫米波的輻射，研究鄰近地球的彗星、太陽系中的行星與衛星、本銀河系分子雲內的恆星形成區域，一直到銀河系外的星系及高紅移的早期宇宙。

主導這項新發現的卡迪夫大學天文學家葛瑞夫茲和她的團隊2017年用馬克士威爾望遠鏡觀測了金星，卻意外發現「磷化氫」獨特的光譜特徵。2019年，他們又用位於智利的阿塔卡馬（ALMA）進行觀察，該望遠鏡性能更好，最終他們估算出金星雲層中的「磷化氫」豐度，是地球大氣中濃度的數千倍，確定「磷化氫」在火金星有大量穩定的氣體來源。（互聯網圖片）