金星のホスフィンは従来のプロセスでは説明できない

金星の雲の色は清らかに白い。だが、嵐のように荒れ狂い、その香りは硫酸の匂いがする。ホスフィンて何？と調べたらPH3リンと水素の無機化合物だった。検出された量が大量で雲の中で光化学スモッグ的に生成される量の1万倍。地球の微生物と同様の生命体が居るか未知の形成プロセスが見つからないと辻褄が合わない。以下、機械翻訳。
金星のホスフィンは従来のプロセスでは説明できない
2020年9月14日に提出
金星の中層大気におけるホスフィンの20 ppbの最近の候補検出は非常に予想外なので、その起源の説明を徹底的に検索する必要があります。リン含有種はこれまで金星の大気についてモデル化されていなかったため、私たちの作業は金星の大気中のリン種をモデル化する最初の試みを表しています。私たちは、惑星の大気、雲とヘイズの層、表面、および地下を含む金星の環境におけるホスフィンの形成の潜在的な経路を徹底的に調査します。ガス反応、地球化学反応、光化学、その他の非平衡プロセスを調査します。これらの潜在的なホスフィン生成経路は、金星でのppbホスフィンレベルの存在を説明するのに十分ではありません。したがって、PH3の存在 以前は金星の状態でもっともらしく考えられていなかったプロセスの結果でなければなりません。地球上のホスフィンは人為的および生物学的発生源にのみ関連しているため、このプロセスは未知の地球化学、光化学、さらには空気中の微生物の生命でさえある可能性があります。ホスフィンの検出は、金星環境における化学プロセスの複雑さを増し、その場で金星へのサンプリングミッションを追跡する動機を与えます。

図1.金星の主要大気層の垂直構造の簡略化された概略図
（（Seager et al。2021）から変更された図）。


図2.金星の大気におけるホスフィンの寿命。上部パネル：金星でのPH3の除去率
高度の関数としての大気。 x軸：破壊率（s-1）、y軸：高度（km）。個人
光化学損失プロセスは細い破線で示されています。への拡散による損失率も示されています
拡散のタイムスケールを反転して計算された上層大気。太い黒い線は全体的な損失率を示し、
これは、光化学および拡散損失率の最小値です。下のパネル：光化学、拡散、
そして、対応する損失率を反転することによって計算された、金星の大気におけるPH3の全寿命。バツ
軸：寿命（s）、y軸：高度（km）。全体として、PH3の光化学的寿命は低いほど長くなります
大気であるが上層大気では短い、つまり上層大気への輸送は最終的に制限される
下層大気のほとんどでのPH3寿命。それでも、数世紀のPH3寿命は、
低い大気。


図3.ホスフィンの光化学的生成と分解率。 x軸：高度（km）、y軸：反応
レート（分子cm-3 s-1）。 高度の関数としての運動ネットワークを介した前方反応の最大速度
（青線）と光化学破壊率（赤線）の比較。 雲の底は
45 kmから55 kmの間の任意の高度で、リンの範囲を反映するフォワードレートの範囲を提供します
種濃度、それ自体は、雲層の下境界に依存します。
補足情報、補足セクション1.3.2.2。 いかなる条件下でも光化学物質の割合
ホスフィンの形成は、光化学的破壊率のバランスをとるのに十分であるため、
ホスフィンの光化学的生成はありそうもない。


図4 PH3の合成のための潜在的な光化学経路の探索。反応ネットワークは
補足情報、補足セクション1.2の説明に従って構築されています。の破壊率
ホスフィンは光化学モデルから計算されました（補足情報、補足セクション
1.1.1）。可能な最大の前方反応速度は、補足情報に記載されているように計算されました、
補足セクション1.2。高度ごとに、比率R =反応速度/破壊速度が計算されました
反応。反応は、その反応の任意の高度の最大Rによって色分けされます。 PH3へのパスがありません
R
図5.金星大気条件下でのリンのオキシ酸種の相対的存在量のモデル。
高度の関数。 x軸：高度（km）、y軸：全リンの割合。 実線は支配を示す
リン種。 破線は、各種の相対的な割合の上限と下限を示しています。
異なる化学環境でモデル化された（補足情報、補足セクション1.3.2.2。）。
P4O6とH3PO4は、下部（<35 km）と上部の熱力学的に優勢なリン種です
（> 35 km）金星の雰囲気、respectivley。 亜リン酸（H3PO3）は蒸発に対して安定していないことに注意してください。
クラウドレイヤーにのみ存在します。


図9.金星でのホスフィンの生物学的生産のモデル。 大気の減少のための好ましい経路
ホスフィンへのリン種は、リン酸からホスフィンへの還元です（上の反応経路
上記の回路図）。 同様に、亜リン酸塩のホスフィンへの還元は、低いため好ましくありません。
亜リン酸反応物の濃度（上の図の下部の反応経路）。 の濃度の場合
亜リン酸塩は細胞内で上昇し、その後リン酸塩の亜リン酸塩への還元はエネルギー的に少なくなります
有利であり、亜リン酸塩のホスフィンへの還元は対応してより有利である。 提案することはもっともらしいです、
推測ではありますが、亜リン酸塩は細胞内に蓄積して、ホスフィンへの還元が
熱力学的に中性であり、リン酸塩の多段階還元経路を可能にします。 HX：生物学的還元
NADHなどのエージェント。