新南威尔士大学悉尼分校领导的一项研究显示，科学家们发现了近1000个大气分子的光谱特征，这些分子可能与磷化氢的产生或消耗有关，这为寻找其他行星上的生命提供了重大助力。

 

科学家们长期以来一直推测，磷化氢——一种由一个磷原子和三个氢原子组成的化合物(PH3)——可能是生命存在的证据，如果在像我们地球一样的小型岩石行星的大气中发现，在那里，细菌的生物活动产生了磷化氢。

 

因此，当一个国际科学家团队去年宣称在金星的大气中检测到磷化氢时，这就提出了在另一颗行星上发现生命的第一个证据的诱人前景——尽管是原始的单细胞物种。

 

但并不是每个人都相信，一些科学家质疑金星大气层中的磷化氢是否真的由生物活动产生，或者是否真的检测到了磷化氢。

 

现在，由新南威尔士大学悉尼分校的科学家们领导的一个国际团队为这项研究以及未来在其他星球上寻找生命做出了关键贡献，他们演示了如何在最初发现潜在的生物特征之后，再寻找相关分子。

 

在今天发表在《天文学与空间科学前沿》杂志上的一篇论文中，杏耀代理他们描述了该团队如何使用计算机算法生成一个包含958个含磷分子物种的近似红外光谱条形码数据库。

 

新南威尔士大学化学学院的Laura McKemmish博士解释说，当科学家寻找其他行星上的生命迹象时，他们不需要进入太空，他们可以简单地用望远镜对准正在寻找的行星。

 

她说:“为了确认行星上的生命，我们需要光谱数据。”

 

“有了正确的光谱数据，来自行星的光可以告诉你该行星大气中的分子是什么。”

 

磷是生命的基本元素，但到目前为止，天文学家只能找到一种多原子含磷分子，即磷化氢。

 

“磷化氢是一种非常有前途的生物信号，因为它只能通过自然过程以极低的浓度产生。然而，如果我们无法追踪到磷化氢是如何产生或消耗的，我们就无法回答这个问题:这究竟是不寻常的化学反应，还是在行星上产生磷化氢的小绿人。”麦克凯米什博士说。

 

为了提供这方面的见解，McKemmish博士召集了一个大型跨学科团队来研究磷的化学、生物和地质行为，并询问如何仅通过大气分子进行远程研究。

 

“这项研究的伟大之处在于它把不同领域的科学家——化学、生物学、地质学——聚集在一起，解决了围绕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回答的，”天体生物学家、该研究的合著者、副教授布伦丹·伯恩斯(Brendan Burns)说。

 

McKemmish博士继续说:“一开始，我们寻找在大气中最重要的含磷分子，也就是我们所说的p分子，但结果发现我们知之甚少。因此，我们决定研究大量的p分子，这些分子可以在气相中发现，否则，对红外线敏感的望远镜就无法探测到。”

 

McKemmish博士说，用于新分子物种的条形码数据通常是一次产生一个分子，这个过程通常需要数年时间。但参与这项研究的团队使用了她所谓的“高通量计算量子化学”，在短短几周内预测了958个分子的光谱。

 

“尽管这个新的数据集还不具备实现新探测的准确性，但它可以通过强调具有类似光谱条形码的多种分子物种的潜力来帮助防止错误分配——例如，在一些望远镜的低分辨率下，水和酒精可能无法区分。