为什么磷化氢被作为生命存在的证据？
如何寻找外星生命一直是一个难题，最理想的情况当然是飞到地外行星上面去，但是鉴于我们如今的科技水平，我们连太阳系内的行星都无法充分探索，所以最优的选择就是遍地撒网，重点捞鱼。
如何进行遍地撒网呢？目前主要就是利用位于地面或是太空的各种望远镜进行观测。观测的内容包括可见光光谱和红外光谱、大气化学不平衡等方面的信息。对于太阳系内的行星，遥感观测可以直接构建出行星的形态、地表地形、云层、地表流体等；对于系外的行星，基本上只能对其大气成分进行遥感分析了。
遍地撒网之后，就是重点捞鱼阶段。在撒网阶段我们会筛选出一些存在生命的可能性比较大的行星，之后才会发射探测器，利用探测器实地探测生命的证据，7月底发射的三颗火星探测器就包含有探测火星生命的任务。
在遍地撒网阶段，光谱分析是一种非常好用的手段，因为每种分子都有其特定的吸收光谱，所以我们能够利用光谱分析得到比较可靠的行星大气成分表，通过分析这些大气成分中的某些特定成分我们就能够筛选出那些可能存在生命的行星。
不同元素的光谱
比如在地球上绝大部分的氧气都是由于生物的光合作用形成，但是有极少数属于光化学成因（水蒸气等被光解形成）。我们以地球为基准，可以合理的估计其他类地行星表面的光化学成因的氧气含量，如果通过光谱分析得到的氧气含量与推测值相符，那么说明这颗类地行星上的氧气基本上都是光化学成因，存在光合作用生物的概率就比较小。
又比如甲烷，地球自身非生物成因的甲烷很少，而且甲烷很容易氧化，所以甲烷无法在地球上大规模长期存在。但是地球上甲烷含量比其他类地行星高，这是因为地球上大部分甲烷都是由厌氧微生物形成的，所以地球上的空气中有源源不断的甲烷补充。因此，观测一个类地行星大气中的甲烷也是一种有生命存在的间接证据。
再就是我们今天要讨论的磷化氢了。磷化氢实际上是一种无色的剧毒气体，地球上的磷化氢主要来自于人类制备（用于粮食储存的熏蒸、灭鼠等多种生产活动），其次来自于厌氧微生物的释放，比如北京周边的磷化氢，很大一部分来自水田、垃圾场、污水厂、沼泽、湖泊等，最后一种磷化氢的来源可能是光化学反应，含有磷酸盐的有机物在受到闪电的轰击形成等离子体后，磷酸盐就会被还原从而形成磷化氢，地球上每年有kg磷化氢以这种方式进入大气中。（在这篇新的论文中，则认为磷化氢完全是生物成因的，与光化学没有关系）
原文直接排除了地球上磷化氢的非生物成因（文章就看到这里，没往下看了，如有漏看请告知）
科学家们在金星距地面53-61Km的大气层中发现了较高浓度的磷化氢（~20PPb），如果按照地球上光化学成因的磷化氢的量来测算金星天然形成的磷化氢总量的话，金星上目前发现的磷化氢是远超这一计算总量的。那么，金星上磷化氢浓度这么高的原因就只有可能是生物成因了。而且，在金星53-61Km的大气中，还存在一个较为适宜生物生存的环境，其含有水蒸气，大气压力在1个大气压左右，且温度约在0-80℃之间。因此，这么看起来，在金星上存在生命的可能性就大大增加了。
虚线中就是本次的观测到磷化氢的层位
磷化氢是否意味着金星上存在生命？
不一定。
我们在火星探测上就遇到过类似情况。
在年，水手7号与9号对火星甲烷进行探测的时候表明火星上缺乏甲烷，其含量上限为20ppb，也即每十亿个大气分子中只有20个甲烷分子，这让科学家们对火星甲烷失去了兴趣。年，有三个团队同时声称观测到了火星甲烷的踪迹，但是到了年，这三个团队又同时发现火星甲烷含量突然降低到探测阈值之下。到了年，好奇号火星探测器带着一台火星样品分析仪SAM登陆火星，由于科技的进步，它对于甲烷的探测灵敏度高很多，能够检测到火星中零点几ppb的甲烷含量。从年10月到年6月间，好奇号做了6次实验，检测出来的甲烷均值为0.18ppb，但是到了年11月底到年年初，火星上的甲烷含量突然上升到5~7ppb，接下来40天内，甲烷又消失不见了。一直到年，好奇号在5年里探测到多次强烈且可重复的甲烷季节性变化。
火星上甲烷的季节性变化一度让人们以为火星上有生命
火星上这种甲烷含量快速波动的现象不但要求火星上有短时间内制造甲烷的源头，还要求有快速氧化甲烷的方式。如果考虑到地球上90~95%的甲烷都是来自于微生物，最初人们一直以为火星上的甲烷来自微生物活动，所以这一发现在当年也一度引发了火星生命的热议。但是问题在于，好奇号以及在它之前登陆火星的探测器通过其他手段并没有检测到生命存在的证据，所以火星上甲烷含量的波动最后依旧不能成为火星生命的石锤。
科学家们在重新审视了火星的情况后，提出了关于火星甲烷产生的新理论：
1、可能来自岩石与水之间的变质反应。位于火星表面之下2km深度的地方，可能存在着普遍存在着的：橄榄岩＋Ｈ２Ｏ＋Ｃ（或ＣＯ２）→磁铁矿＋蛇纹岩＋氢氧镁石＋Ｈ２＋ＣＨ４的变质作用。
2、火星上带电的沙尘暴引起的放电效应，将CO2气体及水分子店里，反应的产物可能再结合生成甲烷。
当然，好奇号等探测器目前还没有发现火星微生物并不意味着火星上并没有生命，我其实认为火星上存在生命的可能性还是很大的。但是这个甲烷事件的问题在于，人们在最初简单地将地球的情况与火星进行类比，得到了一个乐观的估计，但是在实地检验中被打脸。
火星甲烷的可能来源，生物成因依旧是很有可能的，但是目前上去的探测器并没有直接找到生命
回到金星的磷化氢上，遇到的问题如下：
这篇文章中，认定地球上的磷化氢只可能是生物成因的，而不可能是非生物成因的，但是根据目前我查到的资料（中文论文，懒得看英文，论文下方自取），磷化氢在地球上的天然源其实研究的并不彻底，好像也并没有完全排除光化学成因。此外，这篇文章的推论依据在于地球上的情况，但是我们在火星甲烷事件中也看到火星上的甲烷有可能由火星上带电的沙尘暴的放点效应产生，在金星上有没有可能因其特殊的环境而自然形成磷化氢的途径？
金星上有浓厚的大气，大气层之下是否会有一些不为我们所知的化学反应？
除此之外，还遇到一个问题。在目前关于地球生命诞生的理论中，一个普遍的看法是，在地球上的生命很可能起源于深海热泉附近，而且可能海底泥土中的矿物的光化学反应对于生命的起源起到了重要的催化作用。也就是说，在稳定的富含矿物质的海水中，经过数亿年乃至更长时间的化学反应，才在地球上诞生了生命。但是，现在貌似是没有证据表明金星是存在过海洋的，那么这些厌氧微生物是如何诞生的？又是如何从地表进入53km的大气层的？又或者，金星生命直接就是大气起源的？这无疑对目前的理论是一个重大挑战。如果金星上的微生物是由陨石带入，那么陨石来自哪里？又或者，金星生命来自人类70年代探测器所携带？
当然，磷化氢的发现毕竟是一个积极的信号，在人类重点撒网的名单上，金星的排名必然要更加靠前了，期待未来的探测器吧，在地球上讨论这么多，都不如往实地跑一趟。
PS：近期打算写一个地外探测的专题，本文算是第一篇。
参考文献：
[1]林巍,李一良,王高鸿,etal.天体生物学研究进展和发展趋势[J].科学通报,(5).
[2]刘树根,李婷,宁平,等.环境中磷化氢的产生、分布及转化研究进展[J].化工进展,,38(02):-.
[3]傅承启.火星生命百年探寻[J].科学,,72(04):58-62.
[4]付晓辉,欧阳自远,邹永廖.太阳系生命信息探测[J].地学前缘,.
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