Forskere har genanalyseret deres data og ser stadig et signal om fosfin ved Venus - kun mindre af det

I september, et internationalt hold meddelte, at de havde opdaget phosphingas (PH ₃ ) i atmosfæren på Venus baseret på data opnået af Atacama Millimeter-submillimeter Array (ALMA) i Chile og James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) på Hawaii. Nyheden blev mødt med sin rimelige andel af skepsis og kontroverser, da fosfin betragtes som en mulig indikation på liv (AKA en biosignatur).

Kort derefter, en række artikler blev offentliggjort, der satte spørgsmålstegn ved observationerne og konklusionerne, med et hold, der går så langt som til at sige, at der overhovedet ikke var "no phosphin" i Venus' atmosfære. Heldigvis, efter at have genanalyseret ALMA-dataene, holdet, der var ansvarligt for den oprindelige opdagelse, konkluderede, at der faktisk er phosphin i skytoppene på Venus - bare ikke så meget, som de oprindeligt troede.

I den oprindelige undersøgelse, som blev offentliggjort i den 14. september udgave af Natur astronomi , holdet præsenterede resultater fra ALMA og JCMT, der indikerede tilstedeværelsen af ​​PH ₃ rundt om Venus' skydæk. På jorden, phosphin er en del af fosforets biokemiske kredsløb og er sandsynligvis resultatet af fosfatreduktion i nedbrydende organisk materiale. På Venus, der er ingen kendt kemi eller fotokemiske veje til dets skabelse.

Den eneste ikke-organiske (AKA abiotiske) mekanisme til produktion af fosphin involverer høje temperaturer og tryk, som er almindelige i gasgiganters atmosfære. Faktisk, phosphin er blevet påvist i Jupiters atmosfære, hvor det dannes som et resultat af konvektionsstorme på størrelse med planeter, der genererer enorme mængder energi. Den eneste anden forklaring var bakterier, der flød i Venus' skydæk.

"Forfalsket"

I en undersøgelse, som blev ledet af forskere fra NASA Goddard og optrådte i en Natur astronomi artikel (26. oktober, 2020), sår også tvivl om analysen og fortolkningen af ​​ALMA- og JCMT-datasættene. Her, forskerholdet indikerede, at de spektrale data, der blev fortolket som phosphin (PH ₃ ) var faktisk for tæt på svovldioxid (SO ₂ ), som er almindeligt i Venus atmosfære.

Ifølge en anden undersøgelse, der blev ledet af Leiden University (17. november, 2020, Astronomi og astrofysik ), de spektrale data opnået af ALMA kunne forklares ved tilstedeværelsen af ​​andre forbindelser end phosphingas. Fra dette, de konkluderede, at der "ingen statistisk signifikant påvisning af phosphin" i Venus' atmosfære, og at de tidligere resultater var, faktisk, "forfalsket."

Jane Greaves, som ledede opdagelsesholdet (og er astronom ved Cardiff University, U.K.), hævder, at de var motiverede til at revurdere deres oprindelige konklusioner, fordi de originale ALMA-data indeholdt et "forfalsket signal", der kunne have kastet deres resultater af sig. Da de korrigerede ALMA-data blev offentliggjort den 16. november, Greaves og hendes kolleger lavede en ny analyse og postede den forud for peer review på arXiv.

Dette er holdets første offentlige svar på den kritik, der blev fremsat i kølvandet på deres oprindelige resultater. Deres reviderede resultater blev også præsenteret på et møde i Venus Exploration Analysis Group (VEXAG), et NASA-fællesskabsforum, der fandt sted den 17. november. Mens de siden har angivet, at deres resultater er "foreløbige, "de forbliver sikre på tilstedeværelsen af ​​phophene i Venus' atmosfære.

Så... Mindre?

Ifølge Greaves og hendes kolleger, ALMA-dataene viste en spektral signatur, der ikke kan forklares med andet end den sammensatte phosphen. Det her, de hævder, er yderligere understøttet af JCMT-spektrene, der indikerede de kemiske fingeraftryk af phosphin. Baseret på de nye ALMA-data, holdet anslår, at fosphinniveauerne i gennemsnit ligger på omkring 1 ppb - omkring en syvendedel af deres tidligere skøn.

Disse niveauer, de angiver, højst sandsynligt med fem dele pr. milliard (ppm) og varierer over tid og afhængigt af placering. Hvis sandt, denne situation ligner, hvad videnskabsmænd har observeret på Mars, hvor metanniveauet vokser og aftager i løbet af et Mars-år og varierer fra sted til sted. Ud over kritik, understøttende beviser var også inspireret af holdets originale papir - som også blev præsenteret på VEXAG den 17. november.

Inspireret af muligheden, biokemiker Rakesh Mogul fra California State Polytechnic University i Pomona og hans kolleger genundersøgte data fra NASAs Pioneer Venus-mission. I 1978, denne mission studerer Venus' skylag ved hjælp af en sonde, som den faldt ned i atmosfæren. Baseret på deres reanalyse af dataene, Mogul og hans kolleger fandt tegn på fosfor.

Dette kan være tegn på phosphin eller en anden fosforforbindelse, selvom Mogul og hans team mener, at phosphin er den mest sandsynlige kandidat. Uanset, flere videnskabsmænd hævdede på VEXAG, at et beskedent niveau på selv 1 ppm fosphin ikke kan tilskrives processer som vulkanisme eller lyn. Der var også den seneste meddelelse om, at aminosyren glycin blev opdaget i Venus' atmosfære, en anden potentiel biomarkør.

Hvad er det næste?

Af indlysende årsager, at finde beviser for fosphin på Venus ville være meget tiltalende. I fortiden, Forskere har spekuleret i, at der kunne eksistere liv i planetens skydæk, hvor temperaturen er stabil nok til at ekstremofiler kan overleve. Hvis denne forbindelse er bekræftet i Venus' atmosfære, det ville indikere, at Venus er i stand til at understøtte ekstreme livsformer i nichehabitater.

I hvert fald disse resultater kræver yderligere undersøgelser og har ført til fornyede forslag til missioner til Venus, " muligvis i form af en ballon eller et luftskib. I mellemtiden, Greaves og andre forskere håber at få mere tid med jordbaserede teleskoper (inklusive ALMA) for at bekræfte tilstedeværelsen af ​​fosphin. Uanset om denne forbindelse findes der eller ej, Venus er stadig et bundt af mysterier, der bare venter på at blive løst!