Neexistuje nic jako starý dobrý vědecký boj. Když je napadený objev jedním z nejveřejnějších a nejzajímavějších za poslední rok, bude to určitě ještě zajímavější. Tým vědců v čele s Andrew Lincowski a Victoria Meadows na University of Washington (UW) a zapojení členů z různých laboratoří NASA a dalších univerzit, zpochybnilo objev fosfin v atmosféře Venuše, která byla poprvé oznámeno minulý rok. Jejich vysvětlení je mnohem jednodušší: bylo to velmi pravděpodobné oxid siřičitý , jeden z nejhojnějších materiálů, o kterých je již známo, že jsou v atmosféře Venuše.
Jejich model bere v úvahu dva důležité korekční faktory původní studie. Nejprve byla opravena poloha v atmosféře Venuše, kdy byl skutečně pozorován signál ukazující fosfin. Zadruhé byla korekce celkového množství oxidu siřičitého přítomného v atmosféře Venuše v době pozorování.
Maat Mons je zobrazen v této počítačově generované trojrozměrné perspektivě povrchu Venuše. Tento obrázek NASA Magellan byl zveřejněn 22. dubna 1992.
Kredit: NASA
Pozorování použitá jako základ pro původní dokument oznamující objev fosfinu použila dva zdroje dat, James Clerk Maxwell Telescope ( JCMT ) v roce 2017 a Atacama Large Millimeter / Submilimeter Array ( DUŠE ) v roce 2019. Oba jsou to radioteleskopy a zjišťují přítomnost různých materiálů sledováním frekvencí, na kterých je jejich signál absorbován jejich pozorovacím cílem. Různé frekvence korelují s různými materiály, takže s trochou fantazijní matematiky mohou výzkumníci rozlišovat mezi různými materiály ve svém pozorovacím cíli.
Bohužel některé materiály leží ve svých absorpčních spektrech velmi blízko u sebe. Oxid siřičitý a fosfin jsou dva z těchto materiálů – oba leží velmi blízko 266,94 gigahertzům. Původně tým viděl velmi velký pokles této frekvence v datech JCMT, což naznačuje, že byla něčím absorbována, ale nebylo jasné, zda to byl fosfin nebo oxid siřičitý.
Video z UT diskutující o objevu fosfinu na Venuši.
K odstranění oxidu siřičitého jako kandidáta se tým obrátil na data z ALMA, aby pozoroval vlnové délky, kde by měl účinek pouze oxid siřičitý. Zjistili přítomnost oxidu siřičitého, ale ne na dostatečně vysokých úrovních, aby odpovídaly signálu, který byl pozorován v datech JCMT před několika lety. Proto dospěli k závěru, že signál JCMT byl způsoben alespoň částečně přítomností fosfinu.
Toto zjištění již způsobilo mnohé rozprava v rámci vědecká společnost . Když se výzkumníci UW rozhodli toto zjištění dokázat, všimli si v datech JCWT něčeho, co si původní tým zřejmě špatně vyložil nebo přehlédl. Tvar vlny na frekvenci 266,94 GHz naznačoval, že data, která teleskop shromáždil, ve skutečnosti nepocházela z oblačné vrstvy Venuše, jak původní tým navrhoval. Místo toho pochází z horní atmosféry Venuše, asi 50 mil od povrchu planety.
Teleskop Jamese Clerka Maxwella.
Obrazový kredit: www.jach.hawaii.edu
Toto rozlišení je důležité z různých důvodů. A co je nejdůležitější, fosfin je v těchto vysokých nadmořských výškách extrémně křehký, protože je mnohem pravděpodobnější, že bude zničen zářením přítomným v této výšce. Tým UW vypočítal, že aby se udržely hladiny fosfinu nalezené v původním článku, musí Venuše pumpovat do své atmosféry 100krát více fosfinu, než Země pumpuje kyslík ze všech fotosyntéza odehrávající se na jejím povrchu kombinované.
Už to vypadá jako nepravděpodobný scénář. Tým UW však v původním souboru dat našel další komplikující faktor. Množství oxidu siřičitého přítomného v atmosféře Venuše bylo v datech ALMA pravděpodobně výrazně podhodnoceno.
Dvě z 12metrových antén Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA) hledí na oblohu na observatoři Array Operations Site (AOS).
Kredit: ALMA
ALMA má schopnost detekovat plyny téměř kdekoli na svém pozorovacím cíli. I když to má některé významné výhody, problémem je, že plyny, které jsou šířeji distribuovány, jako je oxid siřičitý by byl na Venuši, ve skutečnosti vydávají slabší signály než bodové zdroje, které jsou soustředěny na určitou oblast.
Tento efekt se nazývá „zředění spektrální čáry“ a neovlivňuje jiné dalekohledy, jako je JCMT. Výzkumníci UW přepočítali množství oxidu siřičitého původně nalezeného v datech JCMT s použitím upravených hodnot pro data ALMA pro korekci zředění spektrální čáry a zjistili, že celý signál JCMT na 266,94 GHz může být způsoben pouze oxidem siřičitým.
Snímek atmosféry Venuše zářící v infračerveném světle, pořízený Akatsuki .
Kredit: JAXA
Tato zjištění poukazují na mnohem jednodušší zdůvodnění přítomnosti fosfinu na Venuši – že ve skutečnosti žádný není a bylo to jednoduše zkreslené čtení oxidu siřičitého, které vyústilo v signál, který loni způsobil tolik vzrušení. Ke cti původního týmu, požádali ostatní vědce, aby se podívali na jejich data a potvrdili nebo zneplatnili svá zjištění, přesně jak to vyžaduje vědecká metoda. To je jedna z nejlepších věcí na vědeckých bojích – jsou založeny spíše na objektivních faktech než na individualizovaných názorech a osobní animozity obvykle zůstávají mimo diskusi, jak se zdá v tomto nesouhlasném článku.
Výsledky těchto neshod také obvykle vedou ke zvýšenému porozumění našemu vesmíru a našemu místu v něm, a to se rozhodně zdá být tento případ. Také bychom mohli být schopni ušetřit miliony dolarů dalším sledováním fantomového signálu chemikálie, která v první řadě nikdy neexistovala. Ať tak či onak, přesně takto má vědecká metoda fungovat – dobře provedená původním zpravodajským týmem i týmem UW.
Další informace:
VÁŠ: Nová studie ukazuje, že údajný fosfin na Venuši je pravděpodobně obyčejný oxid siřičitý
arXiv: Tvrdená detekce PH3 v oblacích Venuše je v souladu s mezoferickým SO2
VEN: Možná by sopky mohly vysvětlit fosfin v atmosféře Venuše
NBC: „Známky života“ na Venuši mohou být jen obyčejným sirným plynem.
Hlavní obrázek:
Obrázek Venuše zachycený Marinerem 10.
Poděkování: NASA / JPL-Caltech
