Нові дослідження спростовують існування фосфіну в атмосфері планети.

Відразу дві нові наукові роботи розвіюють можливість існування фосфіну в атмосфері планети, як потенційної сигнатури життя.

Твердження, що на Венері може існувати фосфін збурило планетологічну спільноту минулого вересня. Тоді дослідники начебто вловили спектральну сигнатуру цього газу під час астрономічних спостережень. Якщо б отримана інформація підтвердилась, це могло бути доказом існування організмів, що в процесі своєї життєдіяльності вивільняють фосфін в атмосферу. З того часу декілька досліджень оскаржували, але не повністю спростовували наукову роботу.

Тепер дослідники опублікували велике аналітичне дослідження. «Написане нами – всеосяжний погляд та аналіз інформації, яка підтверджує відсутність фосфіну», – розповідає Вікторія Мідеу, астробіолог з Університету Вашингтону в Сіетлі, яка допомагала у проведенні останнього дослідження. Обидва дослідження були допущені до публікації в Astrophysical Journal Letters та пройшли препринт на сервері arXiv 26 січня (2021 року).

Альтернативні пояснення

В першому дослідженні, Мідеу разом зі своїми колегами аналізує дані одного з телескопів, що брав участь у пошуках сигнатури фосфіну, проте так і не виявив її. В другому дослідженні, вчені намагаються змоделювати, як фосфін міг поводити себе в атмосфері. Вони прийшли до висновку, що газ, який вчені вважали фосфіном насправді діоксид сірки (SO₂), звичний газ для атмосфери Венери.

Останнє дослідження чітко доводить, що фосфіну на Венері немає, впевнений Ігнас Снеллен, астроном з Лейденського університету в Нідерландах. Він опублікував іншу критичну роботу з приводу існування фосфіну. «Це дослідження робить дискусію навколо існування фосфіну на Венері недоречною.»

Джейн Грівз, астроном з Кардіффського університету в Сполученому Королівстві, яка очолювала команду, що виявила присутність фосфіну в атмосфері, відзначила, що вона разом з колегами досі вивчають нові дослідження та утримуються від коментарів, поки повністю не опрацюють їх.

Підтвердження існування фосфіну на Венері – неймовірно важливе питання. На Землі газ, який складається з атома фосфору та трьох атомів водню може мати промислове походження з фумігантів (препарат для знищення польових шкідників) та біологічне походження в результаті життєдіяльності організмів. Коли команда вперше опублікувала свою роботу, Грівз заявляла, що існування фосфіну може бути ознакою життя, бо всі інші варіанти походження газу практично виключені.

Проте запропоноване твердження ґрунтується на послідовності спостережень і висновків, з яким не згодні інші вчені.

Пояснення

Для першого дослідження команда Грівз використала Телескоп імені Джеймса Клерка Максвелла (JCMT), що знаходиться на Гавайях. Команда вивчала спектральну лінію в атмосфері Венери з частотою у 266,94 гігагерц. Треба відзначити, що крім фосфіну на цій лінії можна зафіксувати наявність SO₂. Вчені підтвердили отриману інформацію, коли використали Великий міліметровий радіотелескоп Атаками в Чилі, також відомої як обсерваторія ALMA. Вони дослідили інші спектральні лінії, які, як вони очікували, могли прийти від SO₂, проте не виявили їх. Такий результат, на їх думку, став доказом того, що отриманий спектр у 266,94 гігагерц надійшов саме від фосфіну.

Насправді інформація, яку отримали вчені, була неправильно опрацьована командою обсерваторії ALMA. Коли в спільноті почались активні дебати щодо присутності фосфіну на Венері, менеджери в ALMA визнали свої помилки. Вони повернули початкову інформацію, повторно обробили її та опублікували виправлену версію у листопаді. Грівз разом з колегами проаналізувала оновлену інформацію та дійшли висновку, що фосфін таки присутній, хоч і в значно менших кількостях, ніж спершу оцінювалось.

Саме оновлена версія даних від ALMA стали базисом для нового дослідження, де вчені критикують думку Грівз. До команди увійшли Мідеу та Алекс Акінс, інженер-науковець з Лабораторії реактивного руху в місті Пасадена, штат Каліфорнія. Вони хотіли проаналізувати опрацьовані дані та повторити роботу, що виконала Грівз. Проте дослідникам так і не вдалося виявити присутність спектрального сліду фосфіну. «Ми просто не змогли його побачити», – розповів Акінс.

Це стало першим дослідження інформації від ALMA, яке провела незалежна команда.

Друга команда намагалась пояснити аномалії 266,94 частоти з телескопа JCMT. Андрій Лінковський, астроном з Університету Вашингтона, залучив Мідеу, Акінса та інших вчених. Їм вдалося провести моделювання структури атмосфери Венери на різних висотах. Вони виявили, що присутність SO₂ на висотах 80 кілометрів над поверхнею може пояснити, чому телескоп фіксує наявність фосфіну в межах 50-60 кілометрів над поверхнею, про які повідомляла команда Грівз.

Проте питання досі не закрите. Нові дослідження заперечують наявність фосфіну в атмосфері, проте не можуть повністю виключити цього. «Там досі достатньо простору для маневрів», – розповідає Мідеу.

Зрештою, крапку у цьому питанні зможуть поставити нові спостереження, які вже заплановані у найближчі місяці та роки, розповідає Акінс. «Поки ми не побачимо чогось нового, ситуація залишиться у підвішеному стані.»

Alexandra Witze Nature (28 січня 2021)