金星上层大气的复杂化学性质根本无法用我们所知的生命存在来解释。
对金星上云的化学性质进行的一项新的、彻底的分析表明，没有任何生物标志物可以指示空气中的硫代谢生命。目前，这意味着在金星云中可探测到生命的问题几乎得到了解答。在我们获得新信息之前，它很可能会保持这种状态。金星上层大气的复杂化学性质根本无法用我们所知的生命存在来解释。
在一组科学家有争议地宣布他们早在 2020 年就在金星云中发现了磷化氢气体之后，关于温带海拔金星云中生命的猜测非常大胆。
但这个想法并不是一个新想法。事实上，生物物理学家哈罗德·莫罗维茨和天文学家卡尔·萨根早在 50 多年前，也就是 1967年就提出了这个想法。
最近，科学家们提出化学可能包含线索——金星云中的生命可能已经发展出基于硫的新陈代谢，类似于我们在地球上看到的微生物。硫化合物二氧化硫 (SO 2 ) 的特征在金星上非常奇特：在低海拔地区含量丰富，但在高海拔地区却非常低。
“在过去的两年里，我们一直在试图解释我们在金星云中看到的奇怪的硫化学，”剑桥大学的天文学家和化学家保罗·里默说。
“生命非常擅长奇怪的化学反应，所以我们一直在研究是否有办法让生命成为我们所见事物的潜在解释。”
尽管它可能擅长奇怪的化学反应，但我们所知道的生命并不擅长隐藏自己的存在，除非它在地下或洞穴或其他地方。
生物过程从环境中提取元素，并将不同的元素排出到环境中。呼吸就是一个很好的例子：我们人类吸入氧气，呼出二氧化碳。（树木吸收二氧化碳，排出氧气——这是一个很好的系统。）
金星的化学成分与地球的化学成分非常不同，其大气中的硫非常丰富——它的浓度比地球大气中的高 100,000 倍，并与二氧化硫、硫酸和羰基硫等化合物结合。
因此，在这项新研究中，由剑桥大学的天文学家肖恩·乔丹领导的一组研究人员着手调查我们应该期待的化学反应，因为金星大气中有可用的能源。
“我们研究了金星大气中的硫基‘食物’——它不是你或我需要的任何东西，但它是主要的可用能源，”乔丹说。“如果这种食物被生命消耗，我们应该通过特定化学物质在大气中的失去和获得来看到这一点的证据。”
奇怪的二氧化硫特征特别令人感兴趣。在地球上，这种化合物是由火山产生的，它也有可能在金星上以这种方式产生。
然而，如果具有硫基代谢的生物生活在金星的高层大气中，那么它们可能是导致这些高度特别缺乏二氧化硫的原因。
科学家们此前提出了基于硫的新陈代谢，理论上可以利用金星大气中可用的化学物质。
以此为基础，乔丹和他的同事们试图模拟那些存在的生命形式将发生的化学反应，看看它们是否会产生观察到的金星大气成分。
他们发现硫代谢生命可以产生观察到的二氧化硫消耗。但是，所需大小的生物质的代谢过程的输出会产生大量的其他化合物，简而言之，而这些化合物根本不存在。
“如果我们在金星上看到的 SO 2水平是由生命造成的，那么它也会破坏我们对金星大气化学的一切了解，”乔丹说。
“我们希望生命成为一种潜在的解释，但当我们运行模型时，它不是一个可行的解决方案。但如果生命不是我们在金星上看到的，那么它仍然是一个有待解决的问题——有很多奇怪的化学反应。”
我们仍然不知道二氧化硫是如何或为什么会从金星的高层大气中喷出的，所以这仍然是一个悬而未决的问题。也有可能存在一个具有未知新陈代谢的生物圈，直到有探测器前往那里进行检查，我们才能知道这一点。所以这很令人兴奋。
与此同时，该团队表示，他们的研究提供了一个框架，可以帮助模拟空中生物圈对外星世界的影响，从而在系外行星的大气层中寻找生命。鉴于系外行星大气是探测生命迹象的最佳场所，这真的很不错。
“即使‘我们的’金星已经死了，其他系统中类似金星的行星也有可能存在生命，”里默说。
“我们可以将我们在这里学到的知识应用到系外行星系统——这仅仅是个开始。”
该研究已发表在《自然通讯》上。