地球如何制造磷化氫


地球如何制造磷化氫



新浪科技訊 北京時間12月1日消息 , 據國外媒體報道 , 磷化氫是一種神秘物質 , 有人稱它的氣味像大蒜 , 但多數人描述它是一種較惡心的物質 , 其氣味帶有腐爛魚的味道 。 此外 , 它具有爆炸性 , 在室溫下能在空氣中自燃 , 如果人們不慎吸入肺部 , 依據吸入劑量不同 , 要么引起刺激反應和呼吸困難 , 要么會抑制人體中樞神經系統 , 甚至導致死亡 。
如果你不從事半導體制造業 , 沒有接觸過含有磷化氫的滅鼠藥 , 不了解化學武器的科學原理 , 那就很難掌握磷化氫的真實屬性 。 今年 , 科學家宣布一項重大天文發現 , 聲稱在金星大氣層中發現磷化氫跡象 , 并推測它可能是由神秘生命體制造的 。
磷化氫從化學武器變成潛在生命跡象的奇異變遷 , 主要歸功于美國麻省理工學院量子天體化學家克拉拉·蘇薩·席爾瓦(Clara Sousa-Silva)的努力 , 她花了10年時間深入研究磷化氫分子 , 她說:“磷化氫是一種可怕的分子 , 它在各個方面都表現得很‘骯臟’ 。 ”
今年9月份 , 科學家發現金星大氣層中存在磷化氫分子 , 他們排除了這些磷化氫來源于的地球的多種可能性 , 源于金星生命是剩下的幾種可能性之一 , 但潛在的問題是 , 我們對地球生命如何產生磷化氫知之甚少 。
磷化氫是一種簡單的分子 , 是由一個磷和三個氫組成 , 但卻很難制造出來 。 磷和氫本來不是和諧相處的原子 , 它們不是一種自然的“伙伴關系” 。 在擁有大氣層的類地巖石行星上 , 磷化氫無法自然形成 , 還需要借助其他因素 , 投入一定能量來分離氧氣和磷 , 這樣才能形成穩定的磷-氫配對結構 。 在某些情況下 , 這種額外能量來自于外部自然資源 , 例如:雷擊 。
地球上的磷化氫存在于沼澤、土壤和淤泥之中 , 這些地方經常出現厭氧腐爛 , 細菌在缺氧的情況下會分解生物尸體 , 這些環境被稱為“陰影生態系統” , 遠離于我們熟知的喜氧生命系統 。 目前 , 科學家在南極土壤中也發現了磷 , 人們認為南極企鵝糞便中的含磷化合物會逐漸減少 , 使用酶或者電子帶走氧氣 , 再通過細菌產生磷化氫 。
人們對這些生態系統中為何會產生磷化氫了解并不多 , 它不太可能是生物的排泄物質 , 因為它的制造需要能量 。 這可能是生物的一種防御機制 , 充分利用毒氣保護自己 , 另一種可能是它是一種信號物質 , 類似于某些樹木產生一種叫做異戊二烯的分子 , 作為生物之間彼此交流的方式 。 席爾瓦說:“這樣做的生命愿意犧牲能量 , 因為與釋放水相比 , 它能產生一個明確的信號 。 ”
生成磷化氫的第三種可能性頗富爭議——地球上的細菌可能制造磷化氫 , 這是以物易物交換經濟的一部分 。 細菌可以用磷交換其他營養物質 , 在它們的生態系統中存在不同物種 , 而細菌產生的磷化氫可能對于它們的全球循環中發揮某些重要作用 , 目前這一點亟待深入研究 。
企鵝糞便
事實上 , 科學家并不清楚為什么地球生物制造磷化氫 , 以及它們制造磷化氫的真實目的 。 席爾瓦說:“我很想知道 , 但我們并不知道 。 ”

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