Kontrowersje dotyczące odkrycia fosforowodoru na Wenus

O odkryciu zrobiło się głośno we wrześniu, ale w ostatnich tygodniach pojawiło się sporo kontrowersji co do jego poprawności.

ESO podało w komunikacie, że w archiwum naukowym ALMA została upubliczniona nowa wersja danych obserwacyjnych z sieci radioteleskopów ALMA dotyczących Wenus. Dane ponownie przeprocesowano i na nowo skalibrowano, gdyż zidentyfikowano usterkę w oprogramowaniu związaną ze specyficzną konfiguracją radioteleskopu zastosowaną do obserwacji tak jasnego obiektu, jak Wenus.

14 września zespół, którym kieruje Jane Greaves z Cardiff University w Wielkiej Brytanii, ogłosił wykrycie w atmosferze Wenus fosforowodoru, zwanego też fosfiną. Jednocześnie naukowcy wykluczyli niebiologiczne pochodzenie tego związku, sugerując tym samym, że może to być potencjalna oznaka istnienia w chmurach Wenus jakiejś formy życia (fosforowodór jest uważany za potencjalną biosygnaturę). Istotny udział w pracach brał Polak - Janusz Pętkowski z Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Wyniki opublikowano w "Nature Astronomy". Jednak po kilku tygodniach pojawiły się spore kontrowersje odnośnie realności wykrycia fosfiny. Inne zespoły naukowe zamieściły swoje analizy w serwisie arxiv.org, który służy do publikowania wstępnych wersji prac naukowych, zanim te zostaną oficjalnie opublikowane w ostatecznych wersjach w czasopismach naukowych. W ostatnich dniach pojawił się tam także artykuł grupy Greaves, broniący odkrycia.

Dyskusja pomiędzy naukowcami to normalna rzecz w nauce. Jeden zespół prowadzi badania, publikuje wyniki, wysuwa hipotezy i argumenty za nimi. Potem inni badacze sprawdzają, weryfikują wyniki, prowadzą własne dodatkowe badania i albo potwierdzają, albo podważają dany wynik lub hipotezę. Tego typu dyskusja to normalny proces w badaniach naukowych. W tym przypadku dochodzi duże zainteresowanie ze strony mediów, gdyż sprawa dotyczy tematu życia pozaziemskiego.

Głosy krytyczne dotyczą kilku spraw. Ogłoszona linia widmowa fosforowodoru jest bardzo słaba, na poziomie szumu. Tymczasem zwykle jest przyjęte, że aby wiarygodnie potwierdzić istnienie jakiegoś związku w kosmosie, potrzeba zaobserwować więcej niż jedną jego linię widmową, szczególnie jeśli dotyczy to tak słabej linii. Inni naukowcy przeprowadzili obserwacje w podczerwieni (gdzie fosforowodór też powinien mieć linie widmowe) i nie znaleźli oznak występowania tego związku na Wenus.

Podważany jest też sposób, w jaki dane zostały przeprocesowane. Zespół Greaves użył w tym procesie obróbki danych wielomianu bardzo wysokiego stopnia i być może w ten sposób wpłynął na końcowy efekt, a linia fosforowodoru nie jest realna - nie można z odpowiednim statystycznym poziomem ufności stwierdzić, że faktycznie istnieje, a nie jest to szum albo jakiś artefakt wynikający ze sposobu obróbki danych.

Inne argumenty wskazują, że jeśli linia jest realna, to została błędnie zidentyfikowana. Naukowcy sugerujący ten problem wskazują, że może to być linia dwutlenku siarki, która ma bardzo podobną długość fali.

Pojawiały się też głosy, iż to efekt błędu w kalibracji danych ALMA. Ponowna kalibracja danych dokonana teraz przez ALMA pozwoli naukowcom zweryfikować ten problem.

W serwisie arxiv.org pojawiła się też w ostatnich dniach nowa publikacja zespołu Greaves, w której naukowcy odpowiadają na zarzuty jednej z prac i bronią swojego odkrycia. M.in. dowodzą, iż linia fosforowodoru nie może zostać przypisana dwutlenkowi siarki. Wskazują też, że linia fosforowodoru w nowo przeprocesowanych danych z ALMA jest co prawda słabsza niż w pierwotnej wersji, ale nadal występuje. Zapowiadają też nowe obserwacje Wenus przy pomocy ALMA w 2021 roku.

Naukowa dyskusja pomiędzy badaczami zapewne będzie jeszcze trwała. W najbliższych tygodniach lub miesiącach w czasopismach "Nature Astronomy" i "Astronomy & Astrophysics" ukażą się oficjalne wersje wspominanych artykułów (po przejściu procesu recenzji) oraz być może kolejne prace związane z tematem.

W tym kontekście można wspomnieć sytuację z 1996 roku związaną z ogłoszeniem odkrycia w meteorycie marsjańskim ALH 84001 struktur, które zinterpretowano jako skamieniałości bakterii. Później zostało to zakwestionowane (np. w laboratorium udało się w sposób sztuczny wytworzyć podobne struktury). Jednak sprawa ma dalszy ciąg, bowiem w 2019 roku inni naukowcy ogłosili podobne odkrycie w przypadku innego meteorytu marsjańskiego ALH 77005, również wysuwając hipotezę, iż mogą w nim występować pozostałości po dawnym marsjańskim życiu.