Dzīvības neatrašana uz Venēras būtu vilšanās. Bet tā ir laba zinātne darbā.

Veneras skats, kas uzņemts ar ESA Venus Express orbiteru. ESA/MPS/DLR/IDA, M. Peress-Ajukars un K. Vilsons

Pagājušā mēneša pārskats, ka var būt fosfīna gāze Venēras mākoņos nāca ar satriecošu nozīmi: ārpuszemes dzīvība. Uz Zemes fosfīns ir ķīmiska viela, ko ražo dažu veidu baktērijas, kas dzīvo apstākļos, kuros nav skābekļa. Tās klātbūtne uz Veneras, par ko paziņoja Kārdifas Universitātes Džeinas Grīvesas vadītā komanda, radīja iespēju, ka dzīvība varētu pastāvēt tajā, kas jau sen tika uzskatīta par vienu no visneviesmīlīgākajām Saules sistēmas vidēm: uz planētas, kuru klāj biezi sērskābes mākoņi. skābe, kuras atmosfērā ir 96% oglekļa dioksīda un kuras spiediens uz virsmas ir 100 reizes lielāks nekā Zemes spiediens. Ak, un tas piedzīvo temperatūru līdz 471°C — krietni virs svina kušanas temperatūras.

Tomēr kopš sākotnējā ziņojuma ir radušās šaubas par atradumu. Trīs dažādi iepriekš nodrukāti dokumenti (neviens no tiem nav publicēts recenzētā žurnālā, lai gan viens ir pieņemts) nespēja atrast tos pašus pierādījumus par fosfīnu uz Venēras. .

Uzskatot, jaunie ziņojumi varētu likt domāt, ka komanda, kas atradusi sākotnējos atklājumus, ir smagi sajukusi vai cieš pretreakciju no pārmērīgas rezultātu pārspīlēšanas. Bet tas bija pamatīgs pētījums. Sākotnējie atklājumi tika paziņoti pēc tam, kad Grīvza un viņas komanda atrada fosfīna signālus Venēras atmosfēras infrasarkano staru un mikroviļņu rādījumos, kas veikti ar Džeimsa Klerka Maksvela teleskopu (JCMT) Havaju salās un Atakamas lielo milimetru/submilimetru masīvu (ALMA) Čīlē. Autori bija ļoti skaidri. Viņi paveica fantastisku darbu, sakot, ka viņi neatrada dzīvību — ka viņi atrada kaut ko, kas ir saistīts ar dzīvību uz Zemes, ko viņi nevar izskaidrot uz Venēras, saka Stefānija Olsone, Purdjū universitātes planētu zinātniece, kura nebija iesaistīta nevienā no šiem pētījumiem. Komanda nonāca tik tālu, ka publicēja a raksts žurnālā Astrobiology izmeklējot un izslēdzot zināmos dabiskos fosfīna cēloņus Venērā.

Atkārtojums, atkārtojums

Patiesība ir tāda, ka stāsts par Veneras iespējamo fosfīnu nav vienkāršs gadījums, kad sensacionāls atradums tiek notriekts pēc turpmākas pārbaudes. Faktiski pēcpārbaudes steiga ir apsveicama; zinātne dara savu. Tas jo īpaši attiecas uz ārpuszemes dzīvības meklējumiem — galu galā, ārkārtas prasībām ir nepieciešami ārkārtas pierādījumi .

Es domāju, ka šis ir ideāls piemērs tam, kā darbojas zinātniskais process, saka Pols Bērns, Ziemeļkarolīnas štata universitātes planētu zinātnieks, kurš arī nebija iesaistīts pētījumos. Noteikti ir loģiski, ka būtu citi pētījumi, kas mēģinātu atrisināt šo jautājumu.

The pirmais priekšdrukas papīrs lai radītu šaubas par oriģinālu, patiesībā daļēji rakstīja pati Grīvza. Pēc tam, kad neizdevās nodrošināt vairāk laika, izmantojot teleskopus, lai pārbaudītu viņas komandas sākotnējo konstatējumu — pandēmija ir padarījusi piekļuvi teleskopam apgrūtinātu un dažos gadījumos neiespējamu —, viņa un viņas kolēģi pievērsās 2015. gadā veikto infrasarkano staru novērojumu arhīvam un nevarēja atrast nekādas pazīmes. fosfīns.

Tas, protams, ir apgrūtinoši, taču, kā saka Bērns, pierādījuma neesamība par konkrētu atklāšanu nav pierādījums neesamībai. Tas var nozīmēt, ka problēma ir sarežģītāka, nekā mēs vēlētos. Varbūt fosfīns patiesībā nepastāv uz Veneras, vai varbūt tas laika gaitā mainās. Vai varbūt Grīvi analizētie arhīva novērojumi nav pietiekami dziļi iekļuvuši mākoņos.

Replicējamība faktiski ir izplatīta problēma, kad runa ir par šāda veida izmeklēšanu. Piemēram, mūsu pašreizējais metāna raksturojums uz Marsa tiek intensīvi apspriests: NASA Curiosity rover ir uz planētas ir konstatēts milzīgs metāna daudzums , savukārt ESA Trace Gas Orbiter, kas paredzēts, lai pētītu gāzi uz Marsa ar daudz jutīgākiem instrumentiem nekā Curiosity, ir atradis bupkis . Tas pats attiecas uz ūdens strūklu noteikšana uz Eiropas ar Habla kosmosa teleskopu : turpmākās izmeklēšanas ir cīnījušies, lai tos atrastu .

Joprojām tiek apstrādāta

Vēl viena problēma, kas nomoka fosfīna atradumus, ir datu apstrāde. Pārējie divi pirmiespiedumi rakstīja komandas, kuras mēģināja atkārtoti apstrādāt sākotnējos datus izmantoja Grīvza un viņas komanda, jo bija aizdomas, ka sākotnējā analīze ir kļūdaina. Bieži vien ir grūti izvilkt signālus no milzīgā trokšņa daudzuma, kas atrodams teleskopiskajos datos. Sākotnējā pētījuma pētnieki izmantoja paņēmienu, ko sauc par polinoma pielāgošanu, kas ir paredzēts, lai novērstu fona troksni ap spektrālo apgabalu, kur vajadzētu parādīties fosfīna signāliem. Bet kā National Geographic ziņojumos, veids, kā viņi to darīja, varētu būt ieviesis viltus fosfīna signālus.

Abi šie jaunie iepriekšējie nospiedumi atkārtoti apstrādāja datus no nulles, neizmantojot Grīves metodi. Viens koncentrējās tikai uz ALMA datiem un neizdevās atrast fosfīnu. Otrs papīrs apskatīja gan ALMA, gan JCMT datus. Pētnieki ALMA datos neatrada fosfīna signālu un JCMT komplektā atklāja signālu, kas varētu būt izskaidrojams ar sēra dioksīda gāzi.

Turklāt ALMA observatorija nesen atrada kļūdu savā kalibrēšanas sistēmā, ko izmantoja, lai savāktu datus, ar ko Grīvza un viņas komanda strādāja. Tas nenozīmē, ka viņiem vispirms bija kaut kas nepareizi. Pat ja tiek konstatēts, ka ALMA dati ir kļūdaini, joprojām ir nepieciešams paskaidrojums par to, vai [JCMT] dati ir pareizi, saka Bērns. Es nedomāju, ka tas ir tik skaidrs, sakot 'Jā, tur ir fosfīns' vai 'Nē, nav.'

Nav arī skaidrs, kura metodika ir pareizāka. Nav oficiālas receptes vai noteikumu kopuma, kā tas būtu jādara, pētot biosignatūras, saka Olsons. Patiešām, daudzi zinātnes sasniegumi izriet no tā, ka dažādas grupas atšķirīgi pieiet problēmām, atklājot atziņas un pavedienus, ko citi nav pamanījuši.

Galvenais ir caurspīdīgums. Neatkarīgi no izmantotās metodes, ja vien tā ir labi dokumentēta un pieejama — tas ir tas, ko mēs esam redzējuši ar Greaves papīru un turpmākajiem pirmsdrukas pētījumiem, — ja vien tā ir reproducējama, tas ir svarīgi, saka Bērns. Domstarpības ir labi, un, ja vien tās var atklāti apspriest, tā ir laba zinātne.

Pēc pārbaudes

Ja pētnieki pat nonāktu pie vienprātības, ka uz Veneras pastāv fosfīns, tas nenozīmē, ka uz planētas ir dzīvība. Fosfīns noteikti ir potenciāls bioparaksts, bet tā nav tikai bioparaksts, saka Bērns. Fosfīnu uz Zemes ražo baktērijas, kas dzīvo notekūdeņos, purvos, purvos, rīsu laukos un dzīvnieku zarnās, taču mēs zinām, ka tas tiek ražots arī dažos rūpnieciskos lietojumos un uz gāzveida planētām, piemēram, Saturns un Jupiters, kur tiek uzskatīts, ka dzīvība nevar izdzīvot. Runājot par to, kas notiek Veneras gadījumā, mēs nezinām pietiekami daudz par planētu, lai pilnībā izslēgtu kādu dīvainu ķīmiju, ko mēs nekad iepriekš neesam redzējuši.

Tas pats attiecas uz citiem iespējamiem biosignatūriem, ko esam atklājuši Saules sistēmā. Es nevaru iedomāties nevienu savienojumu, ko mēs varētu viegli izmērīt, kas tikai noteikti norādītu uz dzīvību, saka Bērns. Metānu ražo daudzu veidu baktērijas uz Zemes (tostarp tās, kas dzīvo liellopos), taču to izspiež arī vulkāni. Elpojošo skābekli (O2 formā) radīja pirmās Zemes zilaļģes, bet dīvainas reakcijas, kas saistītas ar saules gaismu un minerālu, ko sauc par titānu ražot to arī citās pasaulēs.

Runājot par Venēru, šīs būs debates, kas mums būs gadiem ilgi, saka Olsons. Un tas ir tāpēc, ka neviens pavediens nevar būt konkrēts dzīvības pierādījums, ja vien mēs nenosūtām misiju veikt tiešus novērojumus.

Ir lietas, ko mēs tikmēr varam darīt, saka Bērns. Bet, kamēr mēs tur neejam, tas būtībā ir akadēmisks. Vienīgais veids, kā atbildēt uz šiem jautājumiem, ir doties tur.

paslēpties