生命利用了數(shù)千種可能對(duì)生物圈有貢獻(xiàn)的揮發(fā)性化合物。其中一些化合物可能會(huì)積聚在行星大氣中,并且可以遠(yuǎn)程檢測(cè)到-這些通常稱為“生物特征氣體”。
地球上突出的生物特征氣體是相對(duì)豐富且具有光譜活性的氣體(主要是氧氣,臭氧,甲烷和一氧化二氮)。
麻省理工學(xué)院地球,大氣與行星科學(xué)系的研究科學(xué)家克拉拉·索薩·席爾瓦(Clara Sousa-Silva)博士說(shuō):“在地球上,氧氣是生命的令人印象深刻的標(biāo)志。”
“但是除了生活以外,其他東西也會(huì)產(chǎn)生氧氣。重要的是要考慮可能不會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生的陌生分子,但是如果您確實(shí)發(fā)現(xiàn)了它們?cè)诹硪粋€(gè)星球上,那就只有一個(gè)解釋。”
在這項(xiàng)新研究中,Sousa-Silva博士及其同事發(fā)現(xiàn),如果在巖石系外行星上發(fā)現(xiàn)磷化氫是生命的有前途的標(biāo)記。
但是可以肯定的是,他們必須排除任何可能由生命以外的東西產(chǎn)生這種氣體的可能性。
為此,他們?cè)谶^(guò)去的幾年中,通過(guò)對(duì)化學(xué)途徑的詳盡,理論分析,在越來(lái)越極端的情況下,運(yùn)行了多種磷(膦的基本組成部分),以查看磷是否可以通過(guò)任何非生物方式轉(zhuǎn)化為磷化氫。
研究人員研究了地球上多種情況所涉及的化學(xué)途徑和熱力學(xué),以查看它們是否能夠產(chǎn)生足夠的能量將磷轉(zhuǎn)化為膦。
他們說(shuō):“在某個(gè)時(shí)候,我們正在研究似乎越來(lái)越不合理的機(jī)制,例如構(gòu)造板塊相互摩擦,您能否得到產(chǎn)生膦的等離子火花?”
“或者如果雷擊到含磷的地方或流星含磷的地方,會(huì)產(chǎn)生磷化氫的影響嗎?”
“而且我們經(jīng)歷了這一過(guò)程的幾年時(shí)間,發(fā)現(xiàn)除了生命之外,沒(méi)有什么東西使磷化氫可檢測(cè)到。”
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),磷化氫沒(méi)有明顯的假陽(yáng)性,這意味著對(duì)磷化氫的任何檢測(cè)都是肯定的生命跡象。
根據(jù)研究小組的說(shuō)法,如果磷化氫的產(chǎn)生量與當(dāng)今地球上產(chǎn)生的甲烷相當(dāng),那么它將在大氣層中產(chǎn)生足夠清晰的信號(hào),可以被高級(jí)觀測(cè)站(即將到來(lái)的詹姆斯·韋伯)探測(cè)到太空望遠(yuǎn)鏡(如果該行星距地球16光年以內(nèi))。