新南威尔士大学 信用:Shutterstock UNSW·悉尼领导的一项研究显示，科学家揭示了近1000种大气分子的光谱特征，这些分子可能与磷化氢的生产或消费有关，这极大地推动了对其他星球上生命的探索
科学家们长期以来一直推测，磷化氢——一种由一个磷原子被三个氢原子(PH3)包围而成的化合物——如果在像我们这样的小岩石行星的大气中发现，可能表明有生命的迹象，在那里它是由细菌的生物活性产生的
因此，当一个国际科学家小组去年声称在金星大气中检测到磷化氢时，这就为另一颗行星上首次发现生命迹象带来了诱人的前景——尽管是原始的单细胞物种
但并不是每个人都信服，一些科学家质疑金星大气中的磷化氢是否真的是由生物活动产生的，或者磷化氢是否被检测到
现在，一个由UNSW·悉尼科学家领导的国际团队，通过演示如何在最初探测到潜在的生物标志后，继续搜寻相关分子，对这一发现以及未来在其他星球上寻找生命做出了重要贡献
在今天发表在《天文学和空间科学前沿》杂志上的一篇论文中，他们描述了该团队如何使用计算机算法为958种含磷分子物种生成一个近似红外光谱条形码的数据库
看着学着 作为UNSW化学学院的博士
劳拉·麦克米什解释说，当科学家在其他星球上寻找生命的证据时，他们不需要进入太空，他们可以简单地用望远镜瞄准有问题的星球
“为了识别行星上的生命，我们需要光谱数据，”她说
“有了正确的光谱数据，来自行星的光可以告诉你行星大气中有什么分子
" 磷是生命必不可少的元素，然而直到现在，她说，天文学家只能寻找一种多原子含磷分子，磷化氢
“磷化氢是一种非常有前途的生物标志，因为它只能通过自然过程以很小的浓度产生
然而，如果我们不能追踪它是如何生产或消费的，我们就不能回答是不寻常的化学反应还是小绿人在一个星球上生产磷化氢的问题
麦克米希
为了提供见解，博士
麦克米什召集了一个大型跨学科团队来了解磷的化学、生物和地质行为，并询问如何仅通过大气分子远程研究磷
“这项研究的伟大之处在于，它汇集了来自不同领域——化学、生物学、地质学——的科学家，来解决这些围绕着在其他地方寻找生命的基本问题，而这些问题仅靠一个领域是无法解决的，”天体生物学家、该项研究的合著者、副教授布伦丹·伯恩斯说
医生
麦克米什继续说道:“一开始，我们寻找含磷分子——我们称之为磷分子——在大气中最重要，但结果是我们知之甚少
所以我们决定观察大量的磷分子，它们可以在气相中找到，否则对红外光敏感的望远镜将无法探测到
" 新分子物种的条形码数据通常是一次为一个分子生成的
麦克米什说，这个过程通常需要数年时间
但是参与这项研究的团队使用了她所说的“高通量计算量子化学”来预测仅仅几周内958个分子的光谱
“尽管这个新的数据集尚不具备进行新检测的精度，但它可以通过强调多种分子物种具有相似光谱条形码的可能性来帮助防止混淆——例如，在一些望远镜的低分辨率下，水和酒精可能无法区分
" “这些数据还可以用来对分子检测的难易程度进行排序
例如，与直觉相反，观察地球的外星天文学家会发现更容易探测到0
04%的二氧化碳，而不是20%的氧气
这是因为CO2吸收光的能力比O2强得多——这实际上是导致地球温室效应的原因
" 系外行星上的生命 不管关于金星大气中磷化氢的存在和这颗行星上潜在生命迹象的争论结果如何，这种最近增加的关于用望远镜可以探测到什么的知识，将对探测太阳系外行星——其他太阳系的行星——上的潜在生命迹象非常重要
“我们能够观察系外行星并观察那里是否有生命的唯一方法是使用望远镜收集的光谱数据——这是我们唯一的工具，”博士说
麦克米希
“我们的论文提供了一种新的科学方法来跟踪潜在生物特征的检测，并与太阳系内外的天体化学研究相关，”博士说
麦克米希
“进一步的研究将迅速提高数据的准确性，并扩大所考虑的分子范围，为其在未来分子检测和鉴定中的应用铺平道路
" 合著者、美国科学与工业研究组织天文学家博士
Chenoa Tremblay说，随着更强大的望远镜在不久的将来上线，该团队的贡献将是有益的
“这些信息是在天文学的关键时刻出现的，”她说
“一种新的红外望远镜被称为詹姆斯·韦伯太空望远镜，将于今年晚些时候发射，它将比赫歇尔太空天文台等前辈更灵敏，覆盖更长的波长
我们需要这些信息来快速识别数据中的新分子
" 她说，虽然该团队的工作重点是用对红外光敏感的望远镜探测分子的振动运动，但他们目前也在努力将这项技术扩展到无线电波长
“这对当前和新的望远镜都很重要，比如即将在西澳大利亚建造的平方公里望远镜阵列
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
