金星の生命存在指標は間違いかもしれません

昨年9月に、天文学者が金星の大気中のホスフィンの発見を発表したとき、それは生命の兆候である可能性があります。しかし、新しい研究は、発見された署名が別のガスによって説明できることを示しました、そして、このガスは金星のはるかに特徴的であり、生命を示しません。

地球とほぼ同じ大きさ、質量、組成の金星は、私たちの惑星の姉妹と呼ばれることもありますが、そうではありません。二酸化炭素96％の厚い大気の下で、表面は地球の海面での圧力の約92倍の破壊圧力と464°Cに達する温度を持っています。

それは人間が訪れる場所のリストからそれを取り除くのに十分です、しかし科学者は微生物の生命が温度と圧力がはるかに有利である53から62キロの高度で繁栄することができると仮定しました。

2020年9月、研究者たちはこの生命の可能性を支持していると思われる新しい証拠を報告しました。英国のチームは、金星の大気中のホスフィンのスペクトルシグネチャーを発見したようです。これは通常、バクテリアや他の微生物によって作成される分子であり、他の惑星の潜在的なバイオシグネチャーとしてリストされています。

もちろん、これはかなりの騒ぎを引き起こしました-私たちの最も近い隣人の誰かが人生の故郷である可能性がありますか？しかし、科学にふさわしいので、他の研究者がこの物語のギャップを見つけるのにそれほど時間はかかりませんでした。データの独立した再分析は、使用された処理方法がバックグラウンドノイズのために誤検出を引き起こす可能性があり、ホスフィン信号が統計的に有意であるほど強くないことを示しました。

新しい研究では、科学者のチームが、ホスフィンの検出を支持した元の電波望遠鏡の観測を再調査し、より可能性の高い原因を発見しました。

金星の雲の中のホスフィンの代わりに、データは対立仮説と一致しています：彼らは二酸化硫黄を検出しました、と研究の共著者であるビクトリアメドウズは言います。二酸化硫黄は金星の大気中で3番目に一般的な化学物質であり、生命の兆候とは見なされていません。

混乱は、ホスフィンと二酸化硫黄がほぼ同じ周波数で電波を吸収するという事実から生じます。 2017年、元のチームはジェームズクラークマクスウェル望遠鏡（JCMT）を使用して、金星からの266.94 GHzでの電波放射の特徴を検出しました。これは、それらのいずれかに起因する可能性があります。そこで彼らは2019年もALMAの観測で作業を続け、このデータに基づいて、金星の大気中の二酸化硫黄のレベルが信号を説明するには低すぎると結論付けたので、これはホスフィンに起因すると考えました。

新しい研究では、ワシントン大学の科学者が金星の大気と、さまざまな高度でのホスフィンと二酸化硫黄からの信号をモデル化しました。次に、最初の観測時の構成で、使用中の2つの電波望遠鏡がどのように見えるかをモデル化しました。

実際、このモデルは、2つの異なる方法でホスフィンよりも二酸化硫黄を優先します。一方では、放射線源は、最初のチームが予想していたよりもはるかに高い大気層から来ていました-表面から約80km上。この高度では、中間圏と呼ばれる大気の領域で、ホスフィンははるかに速く崩壊します。

「中間圏のホスフィンは、金星の雲のホスフィンよりもさらに壊れやすいです」とビクトリアメドウズは言います。 「JCMT信号が中間圏のホスフィンから来た場合、この高度での化合物の信号強度と1秒未満の寿命を説明するために、ホスフィンは酸素の約100倍の速さで中間圏に送られる必要があります。光合成によって地球の大気に送り込まれます」。

第二のポイントは、望遠鏡の予期せぬ癖のために、研究者たちはおそらく二酸化硫黄の量を過小評価していたということです。

「2019年の観測中のALMAアンテナ構成には、望ましくない副作用があります。たとえば、二酸化硫黄など、金星の大気中のほぼすべての場所で見られるガスは、小規模に分布するガスよりも弱い信号を放出します」とAlexAkins氏は言います。研究の共著者....

これらの両方の点を考慮して、新しい研究チームは、元の研究者によって検出された信号は二酸化硫黄から来た可能性が高いと結論付けました。これはオッカムの剃刀のように見えます-おそらく、私たちがすでに知っていたように、金星に豊富にあるのはガスであり、大気化学と太陽系の生命についての私たちのすべての考えを変えるものではありません。

この研究は、アストロフィジカルジャーナルに掲載される予定です。