Venüs’te görünen fosfin aslında sadece sülfür dioksit olabilir

Eski moda bilim savaşı diye bir şey yoktur. Zorlanan keşif, geçen yılın en genel ve ilgi çekici şeylerinden biri olduğunda, daha da ilginç olmalı. Önderliğinde bir bilim adamları ekibi Andrew Linkowski Ve Victoria Meadows Washington Üniversitesi’nde (UW), çeşitli NASA laboratuvarlarından ve diğer üniversitelerden üyelerin katılımı, keşfi zorladı Fosfin Venüs’ün atmosferinde İlk duyuruldu geçen yıl. Açıklamaları çok daha basittir: muhtemelen kükürt dioksit, Venüs’ün atmosferinde zaten bilinen en bol maddelerden biri.

Onların modeli, orijinal çalışma için iki önemli düzeltme faktörünü hesaba katar. Birincisi, Venüs’ün atmosferinde fosfini gösteren sinyalin zaten gözlemlendiği yeri düzeltmekti. İkincisi, gözlemlerin yapıldığı sırada Venüs’ün atmosferinde bulunan toplam kükürt dioksit miktarını düzeltmektir.

Magellan tarafından çekilen araçlardan parlayan Mons'un bilgisayarda oluşturulmuş görüntüsü.
Bu bilgisayarda oluşturulan Maat Mons, Venüs yüzeyinin üç boyutlu bir perspektifinden gösterilir. Magellan’ın bu görüntüsü 22 Nisan 1992’de NASA tarafından yayınlandı.
Kredi: NASA

Fosfinin keşfini iki veri kaynağı olarak duyuran orijinal makalenin temeli olarak kullanılan gözlemler, James Clerk Maxwell TelescopeJCMT) 2017 ve Atacama Büyük Milimetre / milimetre-altı Dizisi (Alma2019 yılında. Her ikisi de radyo teleskopu olup, sinyallerinin gözlem yapan hedefleri tarafından absorbe edildiği frekansları gözlemleyerek farklı malzemelerin varlığını tespit ederler. Farklı frekanslar farklı malzemelerle ilişkilendirilir, bu nedenle bazı harika matematiklerle araştırmacılar, gözlemledikleri hedefte farklı malzemeler arasında ayrım yapabilirler.

Ne yazık ki, bazı malzemeler soğurma spektrumlarında birbirine çok yakındır. Sülfür dioksit ve fosfinin her ikisi de 266.94GHz’e çok yakın. Başlangıçta ekip, JCMT verilerinde bu frekansta çok büyük bir düşüş olduğunu fark etti, bu da bir şey tarafından absorbe edildiğini, ancak fosfin mi yoksa kükürt dioksit mi olduğu net değildi.

Venüs’te fosfin keşfini tartışan Teksas Üniversitesi videosu.

Ekip, filtre olarak kükürt dioksitten kurtulmak için, yalnızca kükürt dioksitin etkili olduğu dalga boylarını izlemek için ALMA’dan gelen verilere başvurdu. Kükürt dioksitin mevcut olduğunu, ancak birkaç yıl önce JCMT verilerinde gözlemlenen sinyali açıklayacak kadar yüksek seviyelerde olmadığını buldular. Bu nedenle, JCMT sinyalinin en azından kısmen fosfin varlığından kaynaklandığı sonucuna vardılar.

Bu keşif zaten çok şey yarattı Tartışma Sınırlar dahilinde Bilimsel topluluk. Washington Üniversitesi araştırmacıları bu bulguyu kanıtlamak için yola çıktıklarında, JCWT verilerinde orijinal ekibin yanlış yorumladığı veya görmezden geldiği bir şey fark ettiler. 266.94 GHz’deki dalga formu, teleskopun topladığı verilerin aslında orijinal ekibin önerdiği gibi Venüs bulut katmanından olmadığını gösteriyor. Bunun yerine, Venüs’ün üst atmosferinden, gezegenin yüzeyinden yaklaşık 50 mil uzakta geldi.

James Clerk Maxwell Teleskopu'nun görüntüsü
James Clerk Maxwell Teleskopu.
Resim kredisi: www.jach.hawaii.edu

Bu ayrım birkaç nedenden dolayı önemlidir. En önemlisi, fosfin bu yüksek rakımlarda o kadar kırılgandır ki, bu yükseklikte radyasyondan zarar görme olasılığı daha yüksektir. Washington Üniversitesi ekibi, orijinal makalede bulunan fosfin seviyelerini korumak için, Venüs’ün atmosferine Dünya’nın tüm Dünya’dan oksijen pompalayacağından 100 kat daha fazla fosfin pompalamak zorunda kalacağını hesapladı. Fotosentez Yüzeyinde kombine.

Aslında, bu beklenmedik bir senaryo gibi görünüyor. Bununla birlikte, Washington Üniversitesi ekibi, orijinal veri setinde başka bir karmaşık faktör buldu. ALMA verilerinde Venüs’ün atmosferindeki kükürt dioksit miktarı büyük ölçüde hafife alınmış olabilir.

Alma
Gözlemevinin Dizi İşlemleri Sitesinde (AOS) iki adet 12 metrelik Atacama Büyük Milimetre / milimetre-altı Dizisi (ALMA) anteni gökyüzüne bakıyor.
Kredi bilgileri: ALMA

ALMA, izleme hedefinin hemen hemen her yerinde gazları tespit etme yeteneğine sahiptir. Bunun bazı önemli avantajları olsa da, sorun, Venüs üzerinde bulunabilecek kükürt dioksit gibi daha yaygın olarak dağıtılan gazların, belirli bir alanda yoğunlaşan noktasal kaynaklardan daha zayıf sinyaller vermesidir.

Bu etkiye “spektral çizgi zayıflaması” denir ve JCMT gibi diğer teleskopları etkilemez. Washington Üniversitesi araştırmacıları, spektral çizgi seyreltmesini düzeltmek için ALMA verilerinin revize edilmiş değerlerini kullanarak JCMT verilerinde orijinal olarak bulunan sülfür dioksit miktarını yeniden hesapladılar ve 299.64 GHz’deki tüm JCMT sinyalinin yalnızca SO2 ile hesaplanabileceğini buldular. .

Kızılötesinde parlayan Venüs'ün atmosferik görüntüsü.
Kızılötesinde parlayan Venüs’ün atmosferik görüntüsü Akatsuki.
Kredi bilgileri: JAXA

Bu sonuçlar, Venüs’te fosfinin var olması için çok daha basit bir mantığa işaret ediyor – aslında hiçbir şey yok ve geçen yıl çok fazla heyecana neden olan sinyale yol açan sadece çarpık bir sülfür dioksit okumasıydı. Orijinal takıma atfedilmek için, diğer bilim insanlarından verilerine bakmalarını ve tıpkı bilimsel yöntemin gerektirdiği gibi bulgularını doğrulamalarını veya geçersiz kılmalarını istediler. Bu, bilim kavgalarının en iyi yanlarından biridir – bireysel görüşlerden ziyade nesnel gerçeğe dayanırlar ve bu muhalif makalede göründüğü gibi kişisel düşmanlıklar genellikle tartışmanın dışında kalır.

Genellikle bu anlaşmazlıkların sonuçları aynı zamanda evrenimizin ve onun içindeki yerimizin daha iyi anlaşılmasına da yol açar ve burada kesinlikle durum böyle görünüyor. İlk etapta orada olmayan bir kimyasalın hayali bir ipucunu takip etmek için milyonlarca dolar tasarruf edebiliriz. Her iki durumda da, bilimsel yöntemin tam olarak nasıl işlemesi gerekiyor – hem orijinal raporlama ekibi hem de UW ekibi tarafından iyi yapıldı.

Daha fazlasını biliyorum:
senin: Yeni bir çalışma, Venüs’teki iddia edilen fosfinin muhtemelen sıradan sülfür dioksit olduğunu gösteriyor.
arXiv: Venüs bulutlarında PH3’ün tespit edildiği iddia edilen floresan sülfür dioksit ile tutarlıdır.
Dışarıda: Belki yanardağlar, Venüs’ün atmosferindeki fosfini açıklayabilir
NBC: Venüs’teki “yaşam belirtileri” sıradan sülfür gazı olabilir.

Ana resim:
Venüs, Mariner 10 tarafından ele geçirildi.
Kredi: NASA / JPL-Caltech

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir