很難想象一個比我們最近的行星鄰居更荒涼的世界。金星的大氣層中含有厚厚的二氧化碳，其表面的溫度足以熔化鉛，金星是一片焦黑的、令人窒息的荒地，我們所知道的生命在那裡無法生存。另外，這顆星球的雲層也同樣充滿敵意，其覆蓋著硫酸液滴，它的腐蝕性足以在人類皮膚上燒出一個洞。
然而一項新研究支持長期以來的想法，即如果生命存在，那麼它可能會在金星的雲層中安家。這項研究的作者來自麻省理工學院、卡迪夫大學和劍橋大學，他們已經確定了一條化學途徑–生命可以通過這條途徑可以中和金星的酸性環境並在雲層中創造一個自我維持的、可居住的區域。
長期以來，科學家們在金星的大氣層中一直觀察有到令人困惑的反常現象–難以解釋的化學特徵，如小濃度的氧氣和非球形顆粒，它們跟硫酸的圓形液滴不同。而最令人費解的也許是氨的存在，這種氣體在20世紀70年代被試探性地探測到，並且從各方面來看，它都不應該通過金星上已知的任何化學過程產生。
研究人員在他們的新研究中建立了一套化學過程的模型，以此來展示如果氨確實存在那麼這種氣體將引發一連串的化學反應從而中和周圍的硫酸液滴，同時還可以解釋在金星的雲層中觀察到的大多數異常現象。至於氨氣本身的來源，研究人員提出最合理的解釋是生物來源，而非雷電或火山爆發等非生物來源。
正如他們在研究中所寫的那樣，化學成分表明“生命可能在金星上製造自己的環境”。
這個誘人的新假設是可以測試的，研究人員提供了一份化學特徵清單以供未來的任務在金星的雲層中測量進而來證實或反駁他們的想法。
這項研究的論文共同作者、MIT地球、大氣和行星科學系(EAPS)1941級行星科學教授Sara Seager指出：“我們所知的任何生命都無法在金星液滴中生存。但問題是，也許有些生命就在那裡並且正在改變它的環境從而使其可以居住。”
據悉，這項研究的論文共同作者還包括Janusz Petkowski、William Bains和Paul Rimmer，他們分別隸屬於MIT、卡迪夫大學和劍橋大學。
懷疑有生命
“金星上的生命”是去年的一個流行語，當時包括Seager和她的合著者在內的科學家報告了在該星球的雲層中檢測到磷化氫。在地球上，磷化氫是一種氣體，主要通過生物相互作用產生。而金星上磷化氫的發現則被認為為生命的可能性留下了空間。不過這一發現仍舊受到了廣泛的爭議。
“磷化氫的探測最終成為令人難以置信的爭議，，但磷化氫就像一個門戶，研究金星的人又重新出現了，”Seager說道。
受到啟發的Rimmer開始梳理過去金星任務的數據從而展開更為仔細的觀察。在這些數據中，他發現了雲層中的異常現象或化學特徵，這些異常現象幾十年來一直沒有得到解釋。除了氧氣和非球形顆粒的存在之外，異常現象還包括意想不到的水蒸氣和二氧化硫的水平。
Rimmer提出，這些異常現象可能可以用灰塵來解釋。他認為，從金星表面捲起並進入雲層的礦物質可能跟硫酸相互作用併產生一些觀察到的異常現象。他表明，化學成分已被證實，但物理要求是不可行的：因為大量的塵埃必須漂浮到雲層中才能產生觀察到的異常現象。
為此，Seager和她的同事想知道這些異常現象是否可以用氨來解釋。在20世紀70年代，Venera 8和Pioneer Venus在該行星的雲層中初步探測到了這種氣體。氨的存在(NH3)是一個未解之謎。
“氨不應該出現在金星上，”Seager說道，“它有氫氣附着在上面，而周圍的氫氣非常少。任何不屬於其環境的氣體都會自動被懷疑是由生命製造的。”
有生命的雲層
如果研究小組假設生命是氨的來源，那麼這能否解釋金星雲層中的其他異常現象？研究人員建立了一系列化學過程的模型來尋找答案。
他們發現，如果生命以最有效的方式生產氨，那麼相關的化學反應將自然會產生氧氣。一旦出現在雲層中，氨就會溶解在硫酸液滴中並有效地中和酸從而使液滴相對適合居住。氨氣在進入液滴後會將其原來的圓形液體形狀轉變為非球形的鹽狀漿液。在氨溶解在硫酸中后，該反應將會讓周圍的二氧化硫也發生溶解。
也就是說，氨的存在確實可以解釋在金星雲層中看到的大多數主要異常現象。另外，研究人員還指出，諸如閃電、火山爆發甚至是隕石撞擊等來源都不能通過化學方式產生解釋異常現象所需的氨的數量–然而生命卻可能會。
事實上，研究小組表示，地球上有一些生命形式–特別是在我們自己的胃裡–產生氨以中和並使本來高度酸性的環境變得可生存。
Seager表示：“地球上有非常酸性的環境，在那裡確實有生命生存，但它跟金星上的環境完全不同–除非生命正在中和其中的一些液滴。”
科學家們可能有機會在未來幾年內通過金星生命探測任務來檢查氨的存在及生命的跡象。
“金星有揮之不去的、無法解釋的大氣異常現象，令人難以置信，它為生命的可能性留下了空間，”Seager感嘆道。