Откриването на фосфинов газ в атмосферата на Венера предизвика бурни спекулации дали газът може да бъде произведен от извънземни микроби на планетата, където НАСА обмисля в момента да изпрати мисия. Три независими проучвания след това обаче не успяват да намерят доказателства за фосфин във венерианската атмосфера.

Една от групите използва архивни наблюдения, за да търси наличие на газ в облаците на планетата, но не го намери. Изследването е рецензирано и прието за публикуване в списание Astronomy & Astrophysics.

Две други групи обработиха първоначалните данни на екипа, направил откритието, и също не успяха да намерят доказателства за фосфин.

Но откриването на слаб сигнал от конкретна молекула на друга планета е сложен процес и авторите на оригиналното изследване не са изненадани, че други учени разглеждат по-отблизо работата им.

"Това е нормално. Така работи науката. Ако това бяха данни, които бихте могли просто да погледнете с невъоръжено око и да видите фосфин, той щеше да бъде открит отдавна", казва Клара Соуза-Силва от Смитсоновия център по астрофизика, един от авторите на оригиналното изследване, пред "National Geographic".

Първоначалното изследване, публикувано в списание "Nature Astronomy" през септември, установи наличието на над хиляда пъти повече количество фосфинов газ, отколкото в земната атмосфера, в серните облаци на Венера.

В скалисти светове като Венера и Земя условията не се смятат за достатъчно екстремни, за да образуват фосфинови молекули при липса на живот. Някакъв вид метаболизъм или неизвестен химичен процес биха били необходими, за да се обяснят големите количества фосфин в атмосферата на Венера. (На Земята различни микроби произвеждат фосфин и той може да бъде произвеждан в лаборатории.)

Екипът идентифицира фосфина с помощта на два инструмента, които наблюдават радиовълните. Първо, през 2017 г., Джейн Грийвс от Университета в Кардиф и колегите й откриват потенциални следи от фосфин с телескопа James Clerk Maxwell (JCMT) в Хавай. Но това наблюдение се нуждае от потвърждение и през 2019 г. екипът използва по-мощен инструмент - мрежата от 66 радиотелескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в пустинята Атакама, Чили.

В данните от ALMA екипът откри слаб сигнал на честотата, при която молекулите на фосфина във венерианската атмосфера биха поемали енергия, известна като спектрална линия. Ако фосфинът наистина е на Венера в големите количества, неговото присъствие би било трудно да се обясни, ако не е биологично произведен, смятат учените. (Нов повторен анализ на данни от сондата Pioneer-Venus на НАСА, която посети Венера в края на 70-те години на миналия век, намери вероятни следи от фосфин, въпреки че не може да ги потвърди.)

Малко след съобщението се появиха съмнения за начина, по който учените от първоначалния екип са анализирали данните, предполагайки, че тяхната процедура може да е генерирала фалшиви сигнали.

Освен това астрономите обикновено търсят множество спектрални линии, произведени от една и съща молекула, за да потвърдят нейното присъствие - наблюдения, които екипът не е имал.

Двойна проверка с друг телескоп

По време на съобщението екипът все още търси потвърждение под формата на спектрални линии, които могат да бъдат наблюдавани с инфрачервени телескопи, но има забавяне заради пандемията. Сега различен екип, включващ Грийвс и Соуза-Силва, са изследвали архивни данни от различен телескоп - инфрачервеният телескоп на НАСА в Хавай.

Тези наблюдения от 2015 г. не показват силен сигнал от фосфин. Водени от Тереза Енкреназ от обсерваторията в Париж, авторите на изследването заключават, че данните поставят горна граница на нивото на фосфин, възможно във венерианската атмосфера, което е една четвърт от първоначално откритото количество.

Наблюденията също така предполагат, че всеки фосфин ще трябва да бъде на височина над облаците на планетата, което астрономите смятат за малко вероятно, тъй като газът бързо ще се разпадне.

Соуза-Силва не оспорва наблюденията, но посочва няколко възможни обяснения за това - количествата на фосфин може да варират с течение на времето или инфрачервените наблюдения може да не са изследвали облаците достатъчно дълбоко. Екипът не е сигурен и до момента на каква надморска височина правят инфрачервените наблюдения.

Проверка на оригиналните данни

Два други екипа обработват първоначалните данни, но не успяват да намерят надеждни следи от газа.

Първата група не успя да намери доказателства за фосфин както в данните на JCMT, така и в ALMA. JCMT наистина е открил спектрална линия с правилната честота, но екипът предполага, че това може да се обясни със серен диоксид в атмосферата на Венера, който генерира спектрална линия на същото място.

Данните от ALMA, който прави наблюдения с изключително висока разделителна способност, са по-сложни за анализ. Ярки близки обекти като Венера могат да създадат проблеми за ултрачувствителните телескопи като ALMA. За да идентифицират сигнал от наблюденията на Венера, астрономите трябва да премахнат радиошума, произведен от земната атмосфера, самата Венера и дори оборудването в обсерваторията.

За да направи нещата по-сложни, ALMA наскоро идентифицира грешка в своята система за калибриране, която е създала спектър на Венера с много шум за работата на Грийвс и нейните колеги.

За да премахне шума, екипът използва полином от висок порядък, което означава, че за моделиране на данните са използвани повече променливи (дванадесет), отколкото е типично (две или три). В допълнение, екипът моделира фоновия шум, като разглежда части от спектъра извън зоната, където се очаква да намери сигнал от фосфин - метод, който обикновено предотвратява скриването на неизвестен шум от възможния сигнал. Въпреки това комбинирането на полином от висок порядък с шумен набор от данни позволява изкуствено да се създаде фалшив сигнал там, където би бил фосфинът.

Пълният видим спектър на слънчевата светлина, показващ тъмните "баркодове", които показват наличието на различни атоми и молекули

Брайън Бътлър от Националната радиоастрономическа обсерватория на САЩ, който изучава обектите на Слънчевата система с помощта на ALMA, повторно преглежда оригиналните данни, като преработва някои от първоначалните калибрирания и обработва данните по стандартен начин - в резултат не намира никакви доказателства за фосфин в спектъра на планетата.

"Ако не използвате метода на оригиналния екип, няма да получите този сигнал за фосфин", казва той пред New Scientist. Освен това, когато екипът му третира данните, използвайки същите методи като оригиналния екип, те откриват, че полиномното напасване може да създаде фалшиви спектрални линии.

Тези опити за потвърждаване на откритието са точно начинът, по който трябва да работи науката, казват много от астрономите. Независимата репликация на резултати не е толкова често срещана, колкото би трябвало, въпреки че е ключова част от процеса. Окончателното решение за наличието на фосфин на Венера ще трябва да изчака новите анализи да бъдат рецензирани и публикувани - и след това да бъдат изследвани самите те - и може би за допълнителни наблюдения на планетата, съобщава "Дневник".

Програмата за развитие на селските райони за периода 2014-2020

Този сайт е създаден в изпълнение на Административен договор № BG06RDNP001-19.126-0003-C01/18.02.2020 г. за предоставяне на безвъзмездна финансова помощ по Програмата за развитие на селските райони за периода 2014-2020 г., съфинансирана от Европейския земеделски фонд за развитие на селските райони, по проект „Закупуване на оборудване и техника за създаване на информационен портал“. Бенефициент по проекта е „Цинт медиа“ ЕООД.

Цялата отговорност за съдържанието на сайта се носи от „Цинт медиа“ ЕООД и при никакви обстоятелства не може да се приема, че сайтът отразява официалното становище на Европейския съюз и Управляващия орган.