Nerasti gyvybės Veneroje būtų apmaudu. Bet tai geras mokslas darbe.

Veneros vaizdas, užfiksuotas ESA „Venus Express“ orbitoje. ESA/MPS/DLR/IDA, M. Pérez-Ayúcar ir C. Wilson

Praėjusio mėnesio ataskaita, kad gali būti fosfino dujos Veneros debesyse atėjo su nuostabia potekste: nežemiška gyvybe. Žemėje fosfinas yra cheminė medžiaga, kurią gamina kai kurios bakterijos, gyvenančios deguonies stokojančiomis sąlygomis. Jos buvimas Veneroje, kurį paskelbė Kardifo universiteto Jane Greaves vadovaujama komanda, iškėlė galimybę, kad gyvybės gali egzistuoti toje, kuri ilgą laiką buvo laikoma viena iš nepalankiausių Saulės sistemos aplinkų: planetoje, kurią dengia stori sieros debesys. rūgštis, kurios atmosfera sudaro 96% anglies dioksido, o slėgis paviršiuje yra 100 kartų didesnis nei Žemės. O ir patiria temperatūrą iki 471°C - gerokai aukštesnė už švino lydymosi temperatūrą.

Tačiau nuo pradinės ataskaitos kilo abejonių dėl radinio. Trijuose skirtinguose išankstinio spausdinimo dokumentuose (iš kurių nė vienas nebuvo paskelbtas recenzuojamame žurnale, nors vienas buvo priimtas) negalėjo rasti tų pačių fosfino įrodymų Veneroje. .

Iš pažiūros naujosiose ataskaitose gali atrodyti, kad pradinių išvadų komanda labai suklydo arba patiria neigiamą reakciją dėl pernelyg didelio rezultatų iškraipymo. Bet tai buvo rimtas tyrimas. Pirminiai aptikimai buvo paskelbti po to, kai Greaves ir jos komanda aptiko fosfino signalus per infraraudonųjų spindulių ir mikrobangų bangų rodmenis Veneros atmosferoje, padarytuose James Clerk Maxwell teleskopu (JCMT) Havajuose ir Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA) Čilėje. Autoriai buvo labai aiškūs. Jie atliko fantastišką darbą sakydami, kad nerado gyvybės – kad jie rado kažką, kas susiję su gyvybe Žemėje, ko jie negali paaiškinti Veneroje, sako Stephanie Olson, Purdue universiteto planetų mokslininkė, kuri nedalyvavo jokiuose iš šių tyrimų. Komanda nuėjo taip toli, kad paskelbė a straipsnis žurnale Astrobiology tiria ir atmeta žinomas natūralias fosfino atsiradimo Veneroje priežastis.

Kartojimas, kartojimas

Tiesa ta, kad pasakojimas apie Veneros tariamą fosfiną nėra paprastas atvejis, kai sensacingas radinys buvo nušautas po tolesnio patikrinimo. Tiesą sakant, tolesnių tyrimų skubėjimas yra sveikintinas; mokslas daro savo. Tai ypač aktualu, kai kalbama apie nežemiškos gyvybės paieškas – juk ypatingiems reikalavimams pareikšti reikia ypatingų įrodymų .

Manau, kad tai puikus pavyzdys, kaip veikia mokslinis procesas, sako Šiaurės Karolinos valstijos universiteto planetologas Paulas Byrne'as, kuris taip pat nedalyvavo tyrimuose. Tikrai prasminga, kad būtų atlikti kiti tyrimai, kurie bandytų išspręsti šį klausimą.

The pirmasis išankstinio spausdinimo popierius suabejoti originalu iš tikrųjų iš dalies parašė pati Greaves. Nesugebėjusi užsitikrinti daugiau laiko teleskopams, kad patikrintų savo komandos pradinį radinį (dėl pandemijos teleskopą pasiekti buvo sunku, o kai kuriais atvejais neįmanoma), ji ir jos kolegos kreipėsi į 2015 m. atliktų infraraudonųjų spindulių stebėjimų archyvą ir nerado jokių fosfinas.

Žinoma, tai apmaudu, tačiau, kaip sako Byrne'as, tam tikro aptikimo įrodymo nebuvimas nėra nebuvimo įrodymas. Tai tiesiog gali reikšti, kad problema sudėtingesnė, nei mes norėtume. Galbūt fosfinas iš tikrųjų neegzistuoja Veneroje, o gal jis kinta laikui bėgant. O galbūt Greaveso analizuoti archyviniai stebėjimai nepakankamai giliai įsiskverbė į debesis.

Atkartojamumas iš tikrųjų yra dažna problema, kai kalbama apie tokius tyrimus. Pavyzdžiui, mūsų dabartinis metano apibūdinimas Marse yra intensyviai diskutuojamas: NASA marsaeigis „Curiosity“ turi yra aptikęs milžiniškus metano šuolius planetoje , o ESA „Trace Gas Orbiter“, sukurtas tirti dujas Marse naudojant daug jautresnius instrumentus nei „Curiosity“, rado bupkį . Tas pats pasakytina ir apie Hablo kosminiu teleskopu aptiktas vandens stulpeliai Europoje : vėlesni tyrimai stengėsi juos surasti .

Vis dar apdorojama

Kita problema, kuri kankina fosfino radinius, yra duomenų apdorojimas. Kiti du išankstiniai atspaudai buvo parašytos komandos, kurios bandė iš naujo apdoroti pradinius duomenis naudojo Greaves ir jos komanda, įtardami, kad pradinė analizė buvo klaidinga. Dažnai sunku ištraukti signalus iš didžiulio triukšmo kiekio, esančio teleskopiniuose duomenyse. Tyrėjai pradiniame tyrime naudojo metodą, vadinamą polinominiu derinimu, kuris turėtų pašalinti foninį triukšmą aplink spektrinę sritį, kurioje turėtų pasirodyti fosfino signalai. Bet kaip National Geographic ataskaitų, tai, kaip jie elgėsi, iš tikrųjų galėjo įvesti klaidingus fosfino signalus.

Abu šie nauji išankstiniai spaudiniai duomenis apdorojo nuo nulio, nenaudodami Greaves metodo. Vienas sutelktas tik į ALMA duomenis ir nepavyko rasti fosfino. Kitas popierius peržiūrėjo ir ALMA, ir JCMT duomenis. Tyrėjai ALMA duomenyse nerado fosfino signalo, o JCMT rinkinyje aptiko signalą, kurį galima paaiškinti sieros dioksido dujomis.

Be to, ALMA observatorija neseniai rado klaidą savo kalibravimo sistemoje, naudojamoje duomenims rinkti, su kuriais dirbo Greaves ir jos komanda. Tai nereiškia, kad iš pradžių viskas buvo negerai. Net jei nustatoma, kad ALMA duomenys yra klaidingi, vis tiek reikia paaiškinti, ar [JCMT] duomenys yra teisingi, ar ne, sako Byrne. Nemanau, kad taip aiškiai sakoma „taip, yra fosfino“ arba „ne, nėra“.

Taip pat neaišku, kieno metodika teisingesnė. Nėra oficialaus recepto ar taisyklių rinkinio, kaip tai turėtų būti daroma tiriant biologinius parašus, sako Olsonas. Iš tiesų, daug mokslo pažangos kyla dėl to, kad skirtingos grupės skirtingai sprendžia problemas, atskleisdamos įžvalgas ir užuominas, kurių kiti nepastebėjo.

Svarbiausia yra skaidrumas. Nepriklausomai nuo to, kokį metodą naudojate, jei jis yra gerai dokumentuotas ir prieinamas – ką mes matėme su Greaves popieriumi ir tolesniais išankstinio spausdinimo tyrimais – tol, kol jis yra atkuriamas, tai yra svarbu, sako Byrne'as. Nesutarimai yra gerai, o tol, kol juos galima diskutuoti atvirai, tai geras mokslas.

Po patikrinimo

Jei tyrėjai net pasiektų sutarimą, kad fosfinas tikrai egzistuoja Veneroje, tai nereiškia, kad planetoje yra gyvybės. Fosfinas tikrai yra galimas biologinis ženklas, bet taip nėra tik biologinis parašas, sako Byrne'as. Fosfiną Žemėje gamina bakterijos, gyvenančios nuotekose, pelkėse, pelkynuose, ryžių laukuose ir gyvūnų žarnyne, tačiau žinome, kad jis taip pat gaminamas kai kuriose pramonės srityse ir dujinėse planetose, tokiose kaip Saturnas ir Jupiteris, kur manoma, kad gyvybė negali išgyventi. Kalbant apie tai, kas vyksta Veneros atveju, mes nepakankamai žinome apie planetą, kad visiškai paneigtume keistą chemiją, kurios mes niekada anksčiau nematėme.

Tas pats pasakytina ir apie kitus galimus biologinius ženklus, kuriuos atradome Saulės sistemoje. Neįsivaizduoju nė vieno junginio, kurį galėtume lengvai išmatuoti ir kuris tik galutinai rodytų gyvybę, sako Byrne'as. Metaną gamina daugybė Žemėje esančių bakterijų (įskaitant gyvenančias galvijus), tačiau jį taip pat išmeta ugnikalniai. Kvėpuojantį deguonį (O2 pavidalu) sukūrė pirmosios Žemėje melsvadumbliai, bet keistos reakcijos, susijusios su saulės šviesa ir mineralu, vadinamu titanu taip pat gamina jį kituose pasauliuose.

Kalbant apie Venerą, tai bus diskusijos, kurias turėsime daugelį metų, sako Olsonas. Ir taip yra todėl, kad nė vienas užuominas negali būti konkretus gyvybės įrodymas, nebent mes siunčiame misiją atlikti tiesioginius stebėjimus.

Yra dalykų, kuriuos galime padaryti tuo tarpu, sako Byrne. Bet kol mes ten nenuvažiuojame, iš esmės tai yra akademinė. Vienintelis būdas atsakyti į šiuos klausimus yra ten nuvykti.

paslėpti