去年9月，科学家报告在金星云层中发现了微量的磷化氢气体，这引发了外星微生物可能对此负责的诱人可能性。自那时以来，研究人员一直在争论这种气体是源于生物、地质还是大气过程。他们甚至还在争论它是否真的存在过。
本周发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究认为，如果磷化氢确实存在于金星大气层中，那么爆炸性的火山活动可能是原因。研究人员计算指出，需要发生像1883年喀拉喀托火山爆发那样规模的喷发——印尼群岛的一场灾难性喷发——才能将火山灰高高推入金星大气层，在那里与硫酸反应生成磷化氢。
康奈尔大学天文学系主任、该研究的合著者乔纳森·卢宁（Jonathan Lunine）说：“金星的体积与地球相差不大……但它的地质却截然不同。‘今天金星上正在发生火山活动’这个想法是一个合理的推断，如果它被证实是正确的，那将非常令人兴奋，因为它意味着我们最近的邻居在今天确实是地质活跃的。”
金星因其接近地球的距离以及相似的尺寸和密度，常被称为地球的“双胞胎”，它过去甚至可能地表有过海洋。如今，其地表温度足以熔化铅，气压是地球的90倍，天空充满了厚厚的硫酸云。总而言之，不是宜居之地。
然而，当夏威夷和智利的望远镜探测到金星大气层中磷化氢的化学特征时，研究人员开始推测它是否可能由顽强的微生物产生。
然而，其他团队对这些发现提出了质疑，而最初的团队也修改了他们对金星大气层中磷化氢含量的估计，从大约200亿分之一降至10亿分之一到50亿分之一。
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因此，磷化氢是否真的存在于金星云层中的问题尚未解决。即使磷化氢存在，科学家们也尚未就其起源达成一致。卢宁和他的合著者、康奈尔大学地质学博士候选人吴玉（Ngoc Truong）在他们的火山学论文中指出，我们对地球上的微生物如何产生磷化氢知之甚少，更不用说在金星严酷条件下了。另一项近期研究表明，无论如何，金星云层中没有足够的水来维持生命。
那么，磷化氢还能从哪里来呢？一种可能的替代解释是火山喷发。在这种情况下，携带少量称为磷化物的化学物质的岩浆从金星地幔深处到达地表。当它们以火山灰的形式喷射到空中后，磷化物与周围的硫酸反应，转化为磷化氢。
一些研究人员认为，要做到这一点需要异常高的火山活动水平。卢宁和吴玉对此不确定。他们查阅了几项先前发表的实验，这些实验表明，硫酸将磷化物转化为磷化氢的效率比水高约1000倍。这表明，在金星强酸性的大气层中，少量来自火山灰的磷化物就可能产生相当多的磷化氢。
两人随后计算了高度活泼的磷化氢气体在大气中衰减的速度（如果衰减太快，望远镜就不太可能探测到它），以及地幔中磷化物的含量，以及火山喷发将多少火山灰喷入大气层才能提供足够的磷化氢来解释望远镜的观测结果。研究人员发现，像喀拉喀托火山爆发那样规模的“ major explosive volcanism ”可以将物质推至70公里（约43.5英里）的高度。然而，他们不知道这些事件发生的频率或可能性。
卢宁说：“我们还指出，有一些间接证据表明金星今天存在活跃的火山活动。”
这些证据包括对该行星表面地质上近期熔岩流的观测，以及火山释放的化合物二氧化硫的周期性峰值。
卢宁说：“从我们的角度来看，磷化氢存在的最合理机制是金星上的活跃火山活动。这一切似乎都与合理的火山活动量相符。”
他表示，至关重要的下一步是科学家们弄清楚磷化氢是否真的存在，以及金星是否仍然火山活跃。美国国家航空航天局（NASA）和欧洲空间局（ESA）都计划在未来几年内进行金星任务，希望能很快提供一些答案。
吴玉说：“金星提供了一个令人兴奋的机会，让我们了解地球和金星为何如此不同。无论是否有生命，金星本身就令人兴奋。”
