Att inte hitta liv på Venus skulle vara en besvikelse. Men det är bra vetenskap på jobbet.

En vy av Venus tagen av ESA:s Venus Express orbiter. ESA/MPS/DLR/IDA, M. Pérez-Ayúcar & C. Wilson

Förra månadens rapport som det kan finnas fosfingas i de venusiska molnen kom med en fantastisk implikation: utomjordiskt liv. På jorden är fosfin en kemikalie som produceras av vissa typer av bakterier som lever under syrefattiga förhållanden. Dess närvaro på Venus, tillkännagiven av ett team ledd av Cardiff Universitys Jane Greaves, lyfte möjligheten att det kunde finnas liv i vad som länge har ansetts vara en av de mest ogästvänliga miljöerna i solsystemet: en planet som är täckt av tjocka moln av svavelhaltiga syra, med en atmosfär som är 96 % koldioxid, och där trycket på ytan är 100 gånger högre än jordens. Åh, och det upplever temperaturer upp till 471°C — långt över blyets smältpunkt.

Sedan den första rapporten har dock tvivel om fyndet smugit sig in. Tre olika förtrycksartiklar (av vilka ingen har publicerats i en referentgranskad tidskrift, även om en har accepterats) kunde inte hitta samma bevis för fosfin på Venus .

På ytan kan de nya rapporterna tyckas antyda att teamet bakom de initiala fynden trasslat till illa, eller lider av en motreaktion från att överhypa resultaten. Men det var en gedigen studie. De ursprungliga upptäckterna tillkännagavs efter att Greaves och hennes team hittade fosfinsignaler i infraröd-till-mikrovågsavläsningar av den venusiska atmosfären gjorda med James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) på Hawaii och Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile. Författarna var supertydliga. De gjorde ett fantastiskt jobb med att säga att de inte hittade liv – att de hittade något associerat med livet på jorden som de inte kan förklara på Venus, säger Stephanie Olson, en planetforskare vid Purdue University som inte var involverad i någon av dessa studier. Teamet gick så långt som att publicera en artikel i tidskriften Astrobiology undersöker – och utesluter – kända naturliga orsaker till fosfin i Venus.

Upprepning, upprepning

Sanningen är att berättelsen om Venus förmodade fosfin inte är ett enkelt fall av ett sensationellt fynd som skjuts ner vid ytterligare granskning. I själva verket välkomnas rusningen av uppföljningsforskning; vetenskapen gör sitt. Detta gäller särskilt när det kommer till sökandet efter utomjordiskt liv – trots allt, extraordinära anspråk kräver extraordinära bevis .

Jag tror att det här är ett perfekt exempel på hur den vetenskapliga processen fungerar, säger Paul Byrne, en planetforskare vid North Carolina State University, som inte heller var involverad i studierna. Det är verkligen vettigt att det skulle finnas andra studier som skulle försöka komma fram till denna fråga.

De första förtryckspapperet att tvivla på originalet skrevs faktiskt delvis av Greaves själv. Efter att ha misslyckats med att säkra mer tid på teleskop för att verifiera hennes teams första upptäckt – pandemin har gjort teleskoptillgång svår och i vissa fall omöjlig – vände hon och hennes kollegor till ett arkiv med infraröda observationer som gjordes 2015 och kunde inte hitta några tecken på fosfin.

Detta är naturligtvis frustrerande, men som Byrne säger, frånvaron av bevis för en given upptäckt är inte bevis på frånvaro. Det kan bara betyda att problemet är mer komplext än vi skulle vilja. Kanske finns fosfin faktiskt inte på Venus, eller så kanske det varierar över tiden. Eller kanske de arkivobservationer som Greaves analyserade inte sökte tillräckligt djupt ner i molnen.

Replikerbarhet är faktiskt ett vanligt problem när det kommer till den här typen av undersökningar. Vår nuvarande karaktärisering av metan på Mars, till exempel, är under intensiv debatt: NASA:s Curiosity-rover har en har en historia av att upptäcka enorma toppar av metan på planeten , medan ESA:s Trace Gas Orbiter, designad för att studera gasen på Mars med mycket känsligare instrument än Curiosity, har hittat bupkis . Detsamma gäller för upptäckt av vattenplymer på Europa av rymdteleskopet Hubble : efterföljande utredningar har kämpat för att hitta dem .

Bearbetar fortfarande

Ett annat problem som plågar fosfinfynden är databehandling. De två andra förtrycken skrevs av lag som försökte bearbeta de ursprungliga uppgifterna användes av Greaves och hennes team och misstänkte att den ursprungliga analysen var felaktig. Det är ofta en utmaning att dra ut signaler ur de enorma mängderna brus som finns i teleskopdata. Forskare i den ursprungliga studien använde en teknik som kallas polynom passning, som är tänkt att ta bort bakgrundsbrus runt det spektrala området där fosfinsignaler ska dyka upp. Men som National Geographic rapporterar, hur de gick tillväga kan faktiskt ha introducerat falska fosfinsignaler.

Båda dessa nya förtryck omarbetade data från grunden, utan att använda Greaves metod. En fokuserade enbart på ALMA-data och misslyckades med att hitta fosfin. Det andra papperet tittade på både ALMA- och JCMT-data. Forskare hittade ingen fosfinsignal i ALMA-data och upptäckte en signal i JCMT-uppsättningen som kan förklaras av svaveldioxidgas.

Dessutom ALMA-observatoriet hittade nyligen ett fel i sitt kalibreringssystem som användes för att samla in data som Greaves och hennes team arbetade med. Det betyder inte att de hade saker fel från början. Även om ALMA-data visar sig vara felaktiga, krävs det fortfarande en förklaring för huruvida [JCMT]-data är korrekta eller inte, säger Byrne. Jag tror inte att det är så tydligt att säga 'Ja, det finns fosfin' eller 'Nej, det finns det inte.'

Det är inte heller tydligt vems metod som är mer korrekt. Det finns inget officiellt recept eller uppsättning regler för hur detta ska göras när man studerar biosignaturer, säger Olson. Faktum är att många framsteg inom vetenskapen kommer från det faktum att olika grupper närmar sig problem på olika sätt och avslöjar insikter och ledtrådar som andra inte märkte.

Nyckeln är transparens. Vilken metod man än använder, så länge den är väldokumenterad och tillgänglig – vilket är vad vi har sett med Greaves-papperet och de uppföljande förtrycksundersökningarna – så länge det är reproducerbart är det det som spelar roll, säger Byrne. Oenighet är bra, och så länge de kan diskuteras öppet är det bra vetenskap.

Efter verifiering

Skulle forskare ens nå enighet om att fosfin finns på Venus, betyder det inte att det finns liv på planeten. Fosfin är definitivt en potentiell biosignatur, men det är det inte endast en biosignatur, säger Byrne. Fosfin produceras på jorden av bakterier som lever i avloppsvatten, träskmarker, träskmarker, risfält och djurtarm - men vi vet att det också produceras i vissa industriella tillämpningar och på gasformiga planeter som Saturnus och Jupiter där man tror att livet inte kan överleva. När det gäller vad som händer i fallet med Venus, vet vi inte tillräckligt om planeten för att helt utesluta någon konstig kemi som vi aldrig har sett förut.

Detsamma gäller andra potentiella biosignaturer vi har upptäckt i solsystemet. Jag kan inte komma på en enda förening som vi lätt kan mäta som bara definitivt skulle indikera liv, säger Byrne. Metan produceras av många typer av bakterier på jorden (inklusive de som lever i boskap), men det spys också ut av vulkaner. Andningsbart syre (i form av O2) skapades av jordens första cyanobakterier, men konstiga reaktioner som involverar solljus och ett mineral som kallas titaniumoxid även producera den på andra världar.

När det kommer till Venus kommer det här att vara en debatt som vi kommer att ha i många år framöver, säger Olson. Och det beror på att ingen enskild ledtråd kan vara konkreta bevis på livet om vi inte skickar ett uppdrag för att göra direkta observationer.

Det finns saker vi kan göra under tiden, säger Byrne. Men tills vi åker dit är det i grunden akademiskt. Det enda sättet att svara på dessa frågor är att gå dit.

Dölj