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金星の大気中に地球生命体が浮かぶための必要条件

2024-04-09 15:11:04 | 宇宙生物学
金星の雲の色は清らかに白い。だが嵐のように荒れ狂い、その中では硫酸、アンモニアとホスフィンも作られている。地獄の様な金星表面は無理でも雲の上で細菌クラスのコロニーが出来る可能性は有るらしい。ホスフィンPH3の発見で勢いづいた金星の生命探査。金星にバルーンが浮く日は来るのか?以下、機械翻訳。
金星の大気中に地球生命体が浮かぶための必要条件

ジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡 (JCMT) とアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) の両方からの金星のミリ波帯スペクトルは、決定的な証拠 (信号対雑音比) を提供します。
約 15σ) のより深く熱い層からの熱背景に対するホスフィン吸収線プロファイル
雰囲気。 ホスフィンは重要なバイオマーカーです。 例:地球の大気中の微量のホスフィン
人為的活動と微生物の活動と明確に関連しています(これにより、この高度な減少が引き起こされます)
全体的に酸化性の環境であってもガスが発生します)。 JCMT と ALMA の興味深い観測をきっかけに、
金星が地球の生命を受け入れることができるかどうかを再検討してください。 より具体的には、金星の大気中に生息する微生物は自由に浮遊しているのではなく、内部の液体環境に限定されているという仮説を立てています。
雲のエアロゾルまたは飛沫。 この仮説に基づいて、我々は空気感染による細菌感染の研究を一般化します。
金星の大気中に浮遊する可能性のある飛沫の最大サイズを制限し、
適度な高温に達するまでのストークスフォールアウト時間は、微生物のそれよりも明らかに長い
レプリケーション時間。 また、宇宙線シャワーが空中微生物の進化に及ぼす影響についても解説します。
I.はじめに
金星の表面が過酷すぎることは昔から知られていました
生命のための環境[1、2]。 マリナーからの観察
金星2号と金星4号探査機は、表面が
金星の温度はおよそ 100℃ の高温誘電体です。
427℃。 水の臨界点は374°C、218気圧であるため、平均的な金星の表面では液体の水になります。
温度は問題外です。 さらに、427℃よりかなり低い温度では酵素は急速に失活し、
タンパク質は変性し、ほとんどの生物学的有機分子は熱分解されます。 全体として、次のように推測するのはかなり安全であるように思われます。
金星の平均表面温度には地球型生命体は含まれない。
逆に、雲は、
金星の惑星は生命にとって好ましい生息地を提供しますが、
本質的に固定された高度に居住している [3]。 原型
生物は球状の水素ガスバッグ等視性生物(sHgio)です。 最大 sHgio サイズは次のようにして取得できます。
その質量が変位した質量と等しくなければならないと要求する
大気の、つまり、
ρH R^3 2 + ρskin (R^3 1 − R^3 2) = ρatm R^3 1、 (1)
ここで、ρatm 〜 7×10^−4 g/cm^3
およびρH 〜 5×10^−5 g/cm^3
はそれぞれ 0.5 気圧における大気密度と水素密度です
圧力レベル、ρskin = 1.1 g/cm^3皮膚の密度です
外半径 R1 と内半径の膜としてモデル化
R2。 最小皮膚厚が約 1 μm の場合、つまり、
R1 − R2 / R1 ≃ 2 × 10^−4、 (2)
方程式 (1) は、sHgios の最小直径が次のとおりであることを意味します。
2R1〜4cm。
ジェームズ星号と金星のミリ波帯スペクトル
クラーク・マクスウェル望遠鏡 (JCMT) とアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) 望遠鏡が示すもの
に対するホスフィン (化学式 PH3) の吸収線プロファイルの決定的な証拠 (信号対雑音比 〜 15σ)
大気のより深く、より熱い層からの熱的背景[4]。 バンドパス校正 [5]、フラーゼ陽性に関する統計 [6]、および SO2 汚染 [7、8] を疑問視するいくつかの批判に対処するためのデータ再分析は、[9-11]。 さらに、PH3 シグナルは以下でも観測されています。
パイオニア金星大型探査機が収集した履歴データ
中性質量分析計 [12]。
JCMT とアルマ望遠鏡の興味深い観測により、生命の可能性を探る研究が再活性化されました。
金星の大気 [13–15]。 特に、[14] では微生物が液体の中に存在できることが提案されました。
飛沫/エアロゾルは、浮遊生物にとって避けられない問題である、大気中への液体の致命的な純損失から微生物を保護する可能性があります。 しかし、エアロゾルは、生息地の寿命は限られている可能性があります。
容赦なく成長して十分な大きさの液滴になります。
重力によって、より高温で居住不可能な場所に強制的に沈下します
大気の層。 このコミュニケーションでは、浮遊する可能性のある飛沫の最大サイズを制限するために、コロナウイルスの空気感染 [16] の研究を一般化します。
金星大気中でストークスがどの程度あるかを推定する
適度な高温に達するまでの降下時間は、微生物の複製時間よりも明らかに短いです。
紙面のレイアウトは以下の通りです。 セクションで II 私たちが提供する
[14] で提唱された空中ライフサイクルの簡潔な要約。
セクションで III 液滴のストークスフォールアウト時間を比較します。
地球上での典型的な微生物の複製時間(最適条件下)
条件) を使用して、最大許容半径を決定します。
そのライフサイクルは金星の大気中で無限に存続します。
セクション IV で宇宙線シャワーの影響についてコメントします。
空中微生物の進化。 紙は次のように包まれます
セクション Ⅴに結論あり。


図。 1: 金星の微生物の仮説的なライフサイクル。 上のパネル: 金星の雲は永続的かつ継続的であり、
中層と下層の雲層は生命に適した温度に保たれています。 下のパネル: 金星の空中微生物のサイクル。 本文を参照
詳細。 参考文献から引用。 [14

IV. 宇宙線が微生物に及ぼす影響
私たちは長い間、宇宙放射線が影響を及ぼしているのではないかと疑っていました。
地球上の生命の進化において極めて重要な役割を果たしている[47]。 もっと
最近の詳細については [48] を参照してください。 このセクションでは、高エネルギー粒子放射線が、
金星の雲に生息するあらゆる種類の微生物にとっての脅威。
パイオニア ヴィーナスの測定結果は、B⃗ 磁場が存在しないことと一致しています。
低エネルギーおよび高エネルギーの荷電粒子が到達するのを防ぐシールド
雰囲気[50]。 額面どおりに受け取ると、B⃗フィールドが欠如します。
太陽風が直接相互作用することを示しているようだ
上の雰囲気で。 ただし、上層大気は、
紫外線によって電離され、いわゆる「電離層」が生じます。
太陽風の相互作用によって生じる流れ
そして、導電性の金星の電離層は、
磁場、したがって入ってくる太陽風の粒子は
速度を落とし、惑星の周囲を迂回した[51]。 しかし、
誘導磁場は弱く [52] 、偏向することしかできません。
最大数百 keV のエネルギーを持つ荷電した高エネルギー粒子。 したがって、宇宙放射線のほとんどは金星の大気に無制限にアクセスできます。
約1GeVを超えるエネルギーの宇宙線は、大気原子核との非弾性散乱を介して粒子カスケードを誘発します。
二次、三次、およびその後の世代の粒子の流れを生成します。 これらすべての粒子が一緒になってカスケード (またはシャワー) を作成します。 カスケードが縦方向に発達するにつれて、
粒子のエネルギーはますます小さくなり、
入ってくる宇宙線はますます多くの人たちに再分配される
参加者。 二次粒子によって得られる横方向の運動量により、粒子は伝播する際に横方向に広がります。
大気圏ターゲットを通過します[53]。
図 1 からわかるように、温帯の上部地域は標高 62 km にあり、したがって、それよりも少ない量の雨が降ります。
200g/cm^2
宇宙線シャワーに対する遮蔽深さ。 これ
地球表面の生物圏(1033 g/cm^2 以下)よりもはるかに小さい
。 大気坪量
ただし、中間の雲層は 1000 g/cm^2、を示唆しています。
宇宙線による影響は、
地球の表面。 実際、数値シミュレーションでは次のことが示されています。
宇宙放射線はいかなる危険な影響も及ぼさなかったであろう
潜在的に温帯の微生物に関する研究
ゾーン (51 ~ 62 km) [54, 55]。
V. 結論
中での生活を想像できるかどうかを再検討しました
金星の雲、完全に既知の地球上で活動している
原則。 我々は、エアロゾルの場合、ヘイズの低い大気層に到達するまでのストークス降下時間が、典型的な細菌の複製時間よりも著しく長いことを示しました。
地球上で。 このことを念頭に置くと、上昇気流が存在する場合、微生物の安定した集団が存在し、
金星の初期の歴史は地表から地球に移住しました。
大気中の雲が存在し、現在はエアロゾルに限定されている可能性があります。
可能になるでしょう。 このような空中微生物生活が待っているかもしれない
金星ライフファインダー (VLF) ミッションが到着予定 [56]。


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