金星上曾经存在过生命吗?科学家们开发了新的方程式来找出答案。
是什么驱使我们在整个太阳系以及漫游车和着陆器中发送探测器火星?这并不便宜,也不容易。这是因为我们生活在一个巨大的自然拼图中,我们想了解它。
这是原因之一。但太空探索的主要原因是寻找地球以外的生命。我们的星球可能是唯一拥有生命的星球,这是一个令人不安的想法。
我们对生命的搜索集中在火星和太阳系冰冷的海洋卫星上。金星吸引了一些注意力,尽管它看起来并不友好。尽管金星的性质不适合居住,但它是一颗类地行星,在大小、质量和体积组成上与我们自己的行星相似。
金星和地球都位于宜居带,尽管有人说金星只是在技术上有所涉及。不知何故,他们的气候发生了巨大的分歧,地球仍然适合居住,而金星则遭受了极端的温室效应。
所以,金星可以告诉我们,在很多方面相似的岩石行星如何在其他方面大不相同。
随着我们对生命或至少宜居性的寻找扩展到其他太阳周围的遥远系外行星,金星为我们提供了经验教训。它可以帮助我们了解其他恒星宜居带中的岩石行星。
根据最近 2025 年月球和行星科学会议上的演讲,一个方程让人想起Drake 方程可以确定金星上存在生命的概率,以及这可以告诉我们关于其他世界的信息。
演示文稿的标题为”行星生命的概率:金星生命方程和其他世界的未知数."该研究的主要作者是美国宇航局(NASA)艾姆斯研究中心(Ames Research Center)艾姆斯航空生物学实验室主任戴安娜·金特里(Diana Gentry)。
就像 Drake 方程 (DE) 一样,我们无法填写所有值。相反,DE 和金星生命方程 (VLE) 分别是思考银河系和金星上生命的框架。
方程中的值不是静态的,并且会随时间而变化,因此 VLE 为我们提供了一个框架,用于思考过去、现在和未来生命的可能性。
作者写道:“VLE 的基本目标是提供一个脚手架,用于根据可以通过观察、实验和建模进行限制或量化的因素来估计生命的机会。
关于金星的历史,有许多问题缺乏令人满意的答案。尽管如此,科学家们还是把一些事情拼凑在一起。
这颗炙热的星球可能已经享受了一段温暖的海水。在那段时间里,会出现对生命很重要的陆地-水界面。这一时期与地球的哈迪亚晚期和太古宙早期相吻合。
由于这是生命出现在地球上的时间,因此生命能够在金星上出现的可能性非常大。
这让我们想到了一个有争议的想法:如果金星拥有简单的生命,它有可能能够在金星的云层中生存到今天。在大约 50 公里的高度,条件出奇地温和,温度和压力与地球相似。
与 DE 一样,VLE 也基于关键参数。DE 使用八个参数,而 VLE 使用三个参数:Origination、Robustness 和 Continuity。VLE 公式为>
“VLE 的术语是 L,即在相关时间存在生命的可能性;O(起源),生命在相关时间之前出现和建立的机会;R(稳健性),生物圈随时间的潜在大小和多样性;和 C(连续性),即适合生命的条件在空间和时间上持续到所讨论的时间的机会,“作者解释说。
该方程与生命的类型及其规模无关,方程中的所有因素都从 0 和 1 开始,前者表示没有机会,后者表示确定性。
每个变量背后都有不同的因素。对于发起,需要考虑以下因素:
- 非生物发生起源的可能性
- 泛精子症起源的可能性,由恒星系统中其他位置生命的可能性和行星际物质传输的动力学提供信息
- 两个或多个独立基因的几率(例如,非生物发生和泛精子症同时发生)
- 爆发或生命扩张到其起源点之外以占据地球的几率
其中一些非常难以量化,例如突破的机会。我们知道生命在地球上传播得相对较快,但我们对细节知之甚少。
来源是 VLE 中唯一不随时间变化的因素。它是 0 或 1。
当谈到 R 或稳健性时,作者考虑了行星生物量随时间变化的最佳情况。这取决于必需营养素的可用性,例如中国人以及能源可用性。
当具体考虑金星时,当陆地-水界面消失时,营养物质的可获得性变得较少。金星也可能经历了一段板块构造时期,这影响了 CHNOPS 的可用性。一旦结束,它就影响了 Robustness。
生命的功能多样性也会影响 R,因为生命适应的生态位越多,当条件发生变化时,它的生存机会就越大。作者写道:“低 R 值表明一个小或脆弱的生物圈更容易因最终连续性项中捕获的威胁而灭绝。
卡尔·萨根 (Carl Sagan) 将地球描述为“一个充满生命涟漪的世界”。地球似乎具有很高的 R 值,这有助于解释为什么它会持续到今天。
“地球上的生命已经广泛而多样,足以在一些大规模灭绝(瓶颈)事件中持续存在,包括小行星影响和全球冰川作用——其中一些发生在其历史上很早的时候,“作者解释说。
第三个因素,连续性,也取决于几个因素。这些因素包括恒星的稳定性和寿命、行星的轨道稳定性、行星地质稳定性,包括持续的营养物质循环等,以及发生重大破坏性事件(如长期火山活动或大型撞击)的可能性。
另一种是生物(生命引起的)不稳定性,例如,当地球的大氧合事件改变了海洋和大气的化学成分。
科学家们对其中一些因素有很好的处理,比如恒星寿命和行星轨道。然而,其他因素,如生物不稳定性,很难受到约束。
作者解释说:“C 的值为 0 表示在原始事件(包括突破)的时间点和正在评估的时间之间至少发生了一次完全灭绝事件。
地球似乎从未完全灭绝,但这是可能的。我们无法知道生命是否在我们的星球上不间断地生存下来,或者它是否在地球历史的早期就已经灭绝,然后又重新出现。
VLE 与 DE 存在相同的障碍。我们只知道一个出现生命的地方:地球。但是,无论我们喜欢与否,这都是我们的起点,VLE 是加深我们理解的框架。
“虽然我们目前受到作者写的限制。