研究:阳光透过金星云层可以支持类似地球的光合作用

在一个纸张发表在本周的杂志上天体生物学德赢ac米兰官方区域合作伙伴,研究人员将注意力集中在类地行星的可能存在上光养-在金星云层中,太阳能量被捕获并转化为化学能的过程。

这张来自日本宇宙航空研究开发机构明崎卫星的红外图像显示了金星上的夜晚。图片来源:ISAS/JAXA。

这张来自日本宇宙航空研究开发机构明崎卫星的红外图像显示了金星上的夜晚。图片来源:ISAS/JAXA。

加州州立理工大学波莫纳分校化学与生物化学系的研究员拉凯什·莫卧儿教授说:“我们的研究为金星云中微生物的光合作用和/或化学作用提供了切实的支持。”

“酸性和水的活动水平可能在地球上微生物生长的可接受范围内,而持续的光照和有限的紫外线表明,金星的云层可能适合生命生存。”

“我们相信,金星的云层将成为宜居性或生命探测任务的伟大目标,就像目前计划在火星和木卫二上的那样。”

根据研究小组的说法,光合作用可以在金星的云层中24小时进行,中下层云层接收的太阳能与地球表面类似。

就像在地球上一样,假设金星云层中的光养生物在白天也能获得太阳能。

令人惊奇的是,莫卧儿教授和他的同事们发现,由于来自地表和大气的热能或红外线能量,光合作用可能会在夜间继续进行。

在这个栖息地,从云层的上方和下方都可以获得光能,这可以为光合微生物在云层中多样化提供充足的机会。

金星云层中的太阳辐射和热辐射都有光波,可以被地球上的光合色素吸收。

研究人员发现,经过金星大气层的过滤后,散射和吸收可以去除大部分对生命有害的紫外线辐射,提供了像地球臭氧层一样的好处。

通过辐射传输模型,他们表明,今天的中下游云上面层金星收到显著减少紫外线,80 - 90%低通量在地球表面对紫外线a相比,本质上是减少紫外线的辐射和UV-C,代表最有害紫外线的组件。

为了通过金星的热能来测量夜间的光合作用潜力,他们将金星炎热的大气层和表面的光子通量与地球上微光光营养栖息地的光子通量进行了比较:(i)东太平洋隆起的热液喷口,据报告那里的地热排放支持2.4公里深处的光养作用;和(ii)黑海,在120米深处发现了太阳能光养生物。

这些比较表明,来自金星大气层和表面的光子通量超过了在地球上这些弱光光营养环境中测量到的通量。

最近的一项研究表明得出的结论由于金星云层过于干燥,无法维持地球生命,莫格尔教授和合著者发现金星云层的化学条件可能部分由硫酸的中和形式组成,如硫酸氢铵。

与之前的计算相比,这些化学条件将表现出显著更高的水活度,而与金星的当前模型相比,这些化学条件将表现出更低的酸度。

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拉克什大亨。在金星的云层中有可能产生光合作用。天体生物学德赢ac米兰官方区域合作伙伴, 2021年9月27日在线发布;doi: 10.1089 / ast.2021.0032

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