磷化氢可以发出岩石行星上存在外星人厌氧生命的信号

麻省理工学院的一组研究人员发现，磷化氢是地球上最臭、毒性最强的气体之一，除了厌氧生物之外，不能以任何其他方式产生，这使它成为一种纯粹的“生物标志性气体”。

生命利用了数以千计的挥发性化合物，这些化合物可能有助于生物圈的形成。其中一些化合物可能会积聚在行星大气中，并且可以远程检测到--这些通常被称为“生物特征气体”。

地球上突出的生物特征气体是那些相对丰富且光谱活性强的气体(主要是氧气、臭氧、甲烷和一氧化二氮)。

“在地球上，氧气是令人印象深刻的生命迹象，”麻省理工学院地球、大气和行星科学系的研究科学家克拉拉·索萨-席尔瓦(Clara Sousa-Silva)博士说。

“但是，除了生命之外，其他东西也可以制造氧气。重要的是要考虑可能不会经常产生的陌生分子，但如果你真的在另一个星球上发现了它们，只有一个解释。“。

在这项新的研究中，索萨-席尔瓦博士和她的同事们发现，如果在一颗多岩石的系外行星上检测到磷化氢，它是一个很有希望的生命标志。

但可以肯定的是，他们必须排除这种气体可能是由生命以外的任何物质产生的可能性。

为了做到这一点，他们花了几年的时间研究了许多种类的磷-磷化氢的基本构件-通过对化学途径进行详尽的理论分析，在越来越极端的情况下，看看磷是否可以以任何非生物的方式转化为磷化氢。

研究人员研究了地球上多个场景中涉及的化学路径和热力学，看看它们是否能产生足够的能量将磷转化为磷化氢。

“在某种程度上，我们正在研究越来越不可信的机制，比如如果构造板块相互摩擦，你能得到产生磷化氢的等离子体火花吗？”他们说。

或者，如果闪电击中了含有磷的地方，或者一颗流星含有磷，它会产生撞击来制造磷化氢吗？

“我们经历了几年的这个过程才发现，除了生命，没有别的东西会产生可检测到的磷化氢。”

科学家们发现，磷化氢没有明显的假阳性，这意味着任何检测到的磷化氢都是肯定的生命迹象。

根据该团队的说法，如果磷化氢的产量相对较小，相当于今天地球上产生的甲烷数量，那么它将在大气中产生足够清晰的信号，足以被即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)等先进天文台探测到，前提是该行星距离地球不到16光年。

索萨-席尔瓦博士说，“除了将磷化氢确立为寻找地外生命的可行生物签名外，我们的结果还提供了一条管道或流程，供研究人员在鉴定其他1.6万个候选生物签名时效仿。”

Clara Sousa-Silva等人。磷化氢作为系外行星大气中的生物特征气体。天体生物学，2019年11月22日在线发布；doi：10.1089/ast.2018.1954