الفلك

الفوسفين على الزهرة؟

الفوسفين على الزهرة؟

لأغراض هذا السؤال ، لنفترض أن الفريق قد اكتشف بالفعل الفوسفين. سؤالي هو كيف نعرف أن الفوسفين موجود على الزهرة وليس أقرب إلى المنزل؟

لقد اكتشفت للتو المزيد عن هذا الاكتشاف. تم اكتشافه على تلسكوبين أرضيين منفصلين في أوقات مختلفة ، وتم اكتشافه عبر أطياف الامتصاص.

هناك الكثير من الغلاف الجوي بين تلك التلسكوبات ومصدر الضوء الأولي ، سواء على كوكب الزهرة أو هنا على الأرض. إذن كيف نعرف أن الامتصاص حدث في جو كوكب الزهرة وليس جونا (أو ربما حتى في مكان ما بينهما ، على الرغم من أن هذا يبدو أقل احتمالًا)؟


في برنامج Sky at night على بي بي سي 4 أمس ، أوضح العلماء كيف تمكنوا من اكتشاف مستويات مختلفة من الفوسفين عند خط الاستواء مقابل قطبي كوكب الزهرة.

بالنسبة لي ، يشير هذا إلى عدم اكتشاف الغاز محليًا


كان ما فعلوه أساسًا هو افتراض أنه عند المراقبة باستخدام التلسكوب الخاص بهم ، فإن الامتصاص الطيفي الذي يرونه يرجع إلى الغلاف الجوي للأرض. وهو افتراض جيد جدا. ثم يقومون بعد ذلك بتطبيع البيانات مع هؤلاء الامتصاص ، لذلك إذا كان هناك أي غاز فوسفين داخل حزمة الغلاف الجوي الذي يبحثون فيه ، فسيتم أخذه في الاعتبار. وبالتالي ، فإن أي توقيع فوسفين يتم اكتشافه بعد إجراء هذا التطبيع هو لأنه موجود في الغلاف الجوي للزهرة.

إليكم أيضًا مقالة جيدة جدًا من عام 2010 حول كيفية استخدام علماء الفلك لنفس التقنية لتوصيف الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ، وهو أصعب بكثير من النظر إلى كوكب الزهرة.


علماء الفلك يكتشفون غازات الفوسفين ذات التوقيع الحيوي في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة

اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب جيمس كلارك ماكسويل (JCMT) ومصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / الفرعية (ALMA) الفوسفين (PH3) غاز في السطوح المعتدلة ولكن شديدة الحموضة من كوكب الزهرة. في الغلاف الجوي للأرض ، يرتبط هذا الغاز بشكل فريد بالنشاط البشري أو الوجود الميكروبي.

صورة مركبة لكوكب الزهرة كما تراها مركبة الفضاء أكاتسوكي التابعة لوكالة جاكسا. رصيد الصورة: معهد علوم الفضاء والملاحة الفضائية / الوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء الجوي.

تعطي دراسة الغلاف الجوي للكواكب الصخرية أدلة على كيفية تفاعلها مع الأسطح وتحت الأسطح ، وما إذا كانت أي مركبات في الغلاف الجوي يمكن أن تعكس وجود الحياة.

يعد تمييز أجواء الكواكب خارج المجموعة الشمسية أمرًا صعبًا للغاية ، خاصة بالنسبة للمركبات النادرة. وبالتالي ، يوفر النظام الشمسي قواعد اختبار مهمة لاستكشاف جيولوجيا الكواكب والمناخ وصلاحية السكن ، من خلال أخذ العينات والمراقبة عن بُعد.

سيكون الغاز الحيوي المثالي لا لبس فيه. يجب أن تكون الكائنات الحية مصدرها الوحيد ، ويجب أن يكون لها انتقالات طيفية قوية بشكل جوهري ومميزة بدقة غير ممزوجة بخطوط ملوثة ومعايير # 8212 لا يمكن تحقيقها جميعًا في العادة.

تم اقتراح مؤخرًا أن أي غاز فوسفين يتم اكتشافه في الغلاف الجوي لكوكب صخري هو علامة واعدة على وجود حياة خارج كوكب الأرض.

"لقد وجدنا أن مراصد JCMT و ALMA قد شهدت نفس الشيء & # 8212 الامتصاص الخافت عند الطول الموجي المناسب ليكون غاز الفوسفين ، حيث تضاء الجزيئات من الخلف بواسطة السحب الأكثر دفئًا أدناه ، قال المؤلف الرئيسي البروفيسور جين جريفز ، وهو باحث في كلية الفيزياء والفلك ومعهد علم الفلك في جامعة كارديف.

قال المؤلف المشارك الدكتور يانوش بيتكوفسكي ، العالم في قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "يتم وضع إشارة الفوسفين هذه بشكل مثالي حيث توقع الآخرون أن المنطقة يمكن أن تكون صالحة للسكن".

ثم استخدم الباحثون نموذجًا لجو الزهرة لتفسير البيانات.

ووجدوا أن الفوسفين الموجود على كوكب الزهرة هو غاز ثانوي موجود بتركيز حوالي 20 من كل مليار جزيء في الغلاف الجوي.

استخدموا نماذج الكمبيوتر لاستكشاف جميع المسارات الكيميائية والفيزيائية المحتملة غير المرتبطة بالحياة ، والتي يمكن أن تنتج الفوسفين في بيئة كوكب الزهرة القاسية.

نظر المؤلفون في سيناريوهات مختلفة يمكن أن تنتج الفوسفين ، مثل البرق أو البراكين أو النيازك.

ثم قاموا بنمذجة كيف يمكن للفوسفين المنتج من خلال هذه الآليات أن يتراكم في السحب الزهرية.

في كل سيناريو نظروا فيه ، لن يصل الفوسفين المنتج إلا إلى جزء ضئيل مما تشير إليه الملاحظات الجديدة الموجود على غيوم كوكب الزهرة.

تم الكشف عن جزيئات الفوسفين في السحب العالية على كوكب الزهرة في البيانات من تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل ومجموعة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر. مصدر الصورة: ESO / M. Kornmesser / L. Calçada / NASA / JPL / Caltech.

قال الدكتور بيتكوفسكي: "لقد مررنا حقًا بجميع المسارات الممكنة التي يمكن أن تنتج الفوسفين على كوكب صخري".

"إذا لم تكن هذه هي الحياة ، فإن فهمنا للكواكب الصخرية مفقود بشدة."

إذا كانت هناك بالفعل حياة في غيوم كوكب الزهرة ، يعتقد الفريق أنها شكل جوي ، موجود فقط في سطح السحابة المعتدلة على كوكب الزهرة & # 8212 بين 48 و 60 كم (30-37.3 ميلاً) فوق السطح & # 8212 أعلى بكثير السطح البركاني المغلي.

قالت المؤلفة المشاركة الدكتورة كلارا سوزا سيلفا ، من قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "منذ زمن بعيد ، كان يُعتقد أن كوكب الزهرة يحتوي على محيطات ، وربما كان صالحًا للسكن مثل الأرض".

"نظرًا لأن كوكب الزهرة أصبح أقل مضيافًا ، كان يتعين على الحياة أن تتكيف ، ويمكن أن يكونوا الآن في هذا الغلاف الجوي الضيق حيث لا يزال بإمكانهم البقاء على قيد الحياة."

"يمكن أن يُظهر هذا أنه حتى الكوكب الموجود على حافة المنطقة الصالحة للسكن يمكن أن يكون له غلاف جوي محلي صالح للسكن."

ينتظر الفريق الآن مزيدًا من وقت التلسكوب لتحديد ما إذا كان الفوسفين موجودًا في جزء معتدل نسبيًا من السحب والبحث عن غازات أخرى مرتبطة بالحياة.

قالت الدكتورة سوزا سيلفا: "من الناحية الفنية ، تم العثور على الجزيئات الحيوية في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة من قبل ، ولكن هذه الجزيئات مرتبطة أيضًا بآلاف الأشياء غير الحياة".

"السبب الذي يجعل الفوسفين مميزًا هو أنه بدون الحياة يكون من الصعب جدًا صنع الفوسفين على الكواكب الصخرية. كانت الأرض هي الكوكب الأرضي الوحيد الذي وجدنا فيه الفوسفين ، لأنه توجد حياة هنا. حتى الآن."


الفوسفين على الزهرة

أكد العلماء للتو وجود غاز الفوسفين في الغلاف الجوي العلوي لكوكب الزهرة ، ولكن ماذا يخبرنا هذا؟ وكيف يمكننا معرفة ذلك؟

أول الأشياء أولاً: لم نقم بتأكيد الحياة على كوكب الزهرة. ما نعرفه فقط هو أنه تم اكتشاف غاز الفوسفين ، وأن المصادر الوحيدة المعروفة لغاز الفوسفين حتى الآن هي من خلال العمليات الصناعية على الأرض ، وكمنتج ثانوي للعمليات البيولوجية. لا يزال أمام العلماء عملهم ، لكن هذا بالتأكيد مجال دراسة مثير للاهتمام للمستقبل ، سواء اتضح أم لا أنه مرتبط بالحياة في مكان آخر في النظام الشمسي.

بعد كوكب الزهرة ، يدرس العلماء بنشاط بعض أقمار المشتري وزحل بحثًا عن حياة محتملة ، حيث قد توفر الأقمار الدافئة والبحيرات المغمورة بيئة مناسبة لتطور الحياة. اقرأ المزيد هنا:

أفضل 10 أماكن قد تختبئ فيها الحياة في النظام الشمسي

نظامنا الشمسي هو موطن لثمانية كواكب وعدة كواكب قزمة ومئات من الأقمار. لكن ، حتى الآن ، لا نعرف سوى عالم واحد صديق للحياة - الأرض. بينما نستكشف عائلة الكواكب لدينا ، يجد علماء الفلك محيطات ومواد عضوية وعوالم مليئة بالطاقة.

كيف نعرف على وجه اليقين أنه تم اكتشاف غاز الفوسفين؟ يستخدم العلماء عدة طرق لتحديد تركيبة الغازات والأسطح في عوالم أخرى ، ولكن يُطلق على إحدى أكثر طرق الفحص شيوعًا وبصيرة وعملية في الفحص الطيفي ، حيث يتم تحليل عينة من الضوء بحثًا عن الأطوال الموجية المفقودة والمعروفة بامتصاصها من خلال عناصر معينة. تسمح لنا هذه الطريقة باكتشاف البصمات الطيفية للنجوم والكواكب البعيدة الأقرب إلى الوطن ، ولها العديد من التطبيقات اليومية هنا على الأرض.

لمعرفة المزيد حول هذه التقنية ، راجع هذه المقالة:

الحياة على كوكب الزهرة؟ قد تكون آثار الفوسفين علامة على نشاط بيولوجي

إن اكتشاف أن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة يمتص ترددًا دقيقًا من إشعاع الميكروويف قد قلب علم الكواكب رأساً على عقب. استخدم فريق دولي من العلماء التلسكوبات الراديوية في هاواي وتشيلي للعثور على علامات على أن الغيوم على كوكب الأرض المجاور تحتوي على كميات ضئيلة من جزيء يسمى الفوسفين.

فيما يلي الورقة الكاملة التي تناقش الاكتشافات الجديدة على كوكب الزهرة:

غاز الفوسفين في السطوح السحابية لكوكب الزهرة

20 جزء في البليون من الفوسفين في غيوم كوكب الزهرة من خلال الملاحظات في نطاق الطول الموجي المليمتر من JCMT و ALMA أمر محير ، لأنه وفقًا لمعرفتنا بالزهرة ، لا ينبغي أن يكون هناك فوسفين. نظرًا لأن أكثر مسارات التكوين المعقولة لا تعمل ، فقد يكون المصدر عمليات كيميائية غير معروفة - وربما حتى الحياة؟

انضم إلينا الأسبوع المقبل ، الأربعاء 9/16 @ 6:00 مساءً لبرنامجنا الافتراضي "Autumn Stargazing". أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى [email protected] للتسجيل في هذا البرنامج الافتراضي المجاني.

تحقق مرة أخرى كل يوم من أيام الأسبوع @ 5:00 مساءً لمزيد من أدلة المراقبة والأخبار العلمية!


قد يكون غاز الفوسفين الموجود في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة "علامة محتملة على الحياة"

الغلاف الجوي للزهرة ، الموضح هنا في صورة ذات ألوان زائفة من مركبة الفضاء اليابانية أكاتسوكي ، يشتهر بخنق سحب حمض الكبريتيك. لكن من المدهش أن الغيوم تحتوي على الفوسفين ، وهو علامة محتملة على الحياة.

فريق مشروع Akatsuki / ISAS / JAXA

شارك هذا:

14 سبتمبر 2020 الساعة 11:00 صباحًا

توصلت دراسة جديدة إلى أن سحب الزهرة تحتوي على غازات سامة ذات رائحة كريهة يمكن أن تنتجها البكتيريا.

تم رصد علامات كيميائية لغاز الفوسفين في ملاحظات الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، حسبما أفاد باحثون في 14 سبتمبر علم الفلك الطبيعي. قال الباحثون إن فحص الغلاف الجوي بأطوال موجية مليمترية من الضوء أظهر أن غيوم الكوكب تحتوي على ما يصل إلى 20 جزءًا في المليار من الفوسفين - وهو ما يكفي لأن شيئًا ما يجب أن ينتجه بنشاط.

إذا استمر الاكتشاف ، وإذا لم يتم العثور على تفسيرات أخرى للغاز ، فإن الكوكب الجهنمية المجاور قد يكون أول من يُظهر علامات على وجود حياة خارج كوكب الأرض - على الرغم من أن هذه التفسيرات كبيرة جدًا.

تقول عالمة الفلك جين جريفز من جامعة كارديف في ويلز: "نحن لا نقول إنها حياة". "نحن نقول إنها علامة محتملة على الحياة".

اشترك للحصول على أحدث من أخبار العلوم

عناوين وملخصات من أحدث أخبار العلوم من المقالات ، يتم تسليمها إلى بريدك الوارد

كوكب الزهرة له نفس كتلة وحجم الأرض تقريبًا ، لذلك ، من بعيد ، قد يبدو الكوكب المجاور كعالم صالح للسكن (SN: 10/4/19). ولكن عن قرب ، فإن كوكب الزهرة عبارة عن منظر جحيم حارق به أمطار حامض الكبريتيك وضغوط جوية ساحقة.

ومع ذلك ، ربما كان كوكب الزهرة أكثر ضيافة في الماضي القريب (SN: 8/26/16). والظروف القاسية الحالية لم تمنع علماء الأحياء الفلكية من التكهن بمنافذ على كوكب الزهرة حيث يمكن أن تستمر الحياة في الوقت الحاضر ، مثل أسطح السحب المعتدلة.

يقول عالم الكواكب سانجاي ليماي من جامعة ويسكونسن ماديسون: "على ارتفاع خمسين كيلومترًا فوق سطح كوكب الزهرة ، فإن الظروف هي ما ستجده إذا خرجت من باب منزلك الآن" ، على الأقل من حيث الضغط الجوي ودرجة الحرارة ، الذين لم يشاركوا في الدراسة الجديدة. الكيمياء غريبة ، لكنها "بيئة مضيافة للحياة".

اقترح العمل السابق بقيادة عالمة الكيمياء الفلكية كلارا سوزا سيلفا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الفوسفين يمكن أن يكون بصمة حيوية واعدة ، وهو توقيع كيميائي للحياة يمكن اكتشافه في الغلاف الجوي للكواكب الأخرى باستخدام التلسكوبات الأرضية أو الفضائية.

على الأرض ، يرتبط الفوسفين بالميكروبات أو النشاط الصناعي - على الرغم من أن هذا لا يعني أنه ممتع. "إنه جزيء مرعب. تقول سوزا سيلفا "إنه أمر مرعب". بالنسبة لمعظم أشكال الحياة على الأرض ، يعتبر الفوسفين سامًا لأنه "يتداخل مع عملية التمثيل الغذائي للأكسجين بعدة طرق مروعة." بالنسبة للحياة اللاهوائية ، التي لا تستخدم الأكسجين ، تقول سوزا سيلفا: "الفوسفين ليس شريرًا جدًا". الميكروبات اللاهوائية التي تعيش في أماكن مثل الصرف الصحي والمستنقعات والمسالك المعوية للحيوانات من طيور البطريق إلى البشر هي أشكال الحياة الوحيدة المعروفة على الأرض التي تنتج الجزيء.

ومع ذلك ، عندما بحث جريفز وزملاؤه في سماء كوكب الزهرة عن علامات الفوسفين ، لم يتوقع الباحثون العثور على أي منها في الواقع. نظر جريفز إلى كوكب الزهرة باستخدام تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل في هاواي على مدار خمسة أيام في الصباح في يونيو 2017 ، بهدف وضع معيار قابلية للاكتشاف للدراسات المستقبلية التي تبحث عن الغاز في أجواء الكواكب الخارجية (SN: 5/4/20) ، لكنه فوجئ بإيجاد تلميحات من الفوسفين. يقول جريفز: "هذه مفاجأة كاملة". عندما كانت تحلل الملاحظات ، "اعتقدت" أوه ، لابد أنني أخطأت. "

ظهرت علامات الفوسفين لأول مرة في البيانات المأخوذة بواسطة تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل في هاواي. ويل مونتغمري / JCMT / EAO

لذا قام الفريق بالتحقق مرة أخرى باستخدام تلسكوب أكثر قوة ، مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر في تشيلي ، في مارس 2019. لكن توقيع الفوسفين - الذي يُنظر إليه على أنه تراجع في طيف الضوء عند حوالي 1.12 ملم - كان لا يزال موجودًا. يمتص الغاز الضوء بهذا الطول الموجي. كما أن بعض الجزيئات الأخرى تمتص الضوء بالقرب من هذا الطول الموجي ، لكن تلك الجزيئات إما لم تستطع تفسير الإشارة بأكملها أو بدت غير محتملة ، كما يقول جريفز. تقول: "أحد هؤلاء بلاستيك". "أعتقد أن مصنع البلاستيك العائم هو تفسير أقل منطقية من مجرد القول بوجود الفوسفين."

يأخذ الفوسفين كمية لا بأس بها من الطاقة لتكوينه ويمكن تدميره بسهولة عن طريق أشعة الشمس أو حمض الكبريتيك الموجود في الغلاف الجوي للزهرة. لذلك إذا تم إنتاج الغاز منذ فترة طويلة ، فلا ينبغي أن يظل قابلاً للاكتشاف. يقول جريفز: "يجب أن يكون هناك مصدر".

درس جريفز وسوزا سيلفا وزملاؤه كل تفسير يمكن أن يفكروا فيه بصرف النظر عن الحياة: براكين كيمياء الغلاف الجوي وبراكين الكيمياء الجوفية التي تطلق غاز الفوسفين من النيازك الداخلية للزهرة التي تغمر الغلاف الجوي بالفوسفين من الخارج الصفائح التكتونية للرياح الشمسية الصاعقة التي تنزلق ضد بعضها البعض. وجد الفريق أن بعض هذه العمليات يمكن أن تنتج كميات ضئيلة من الفوسفين ، لكن أوامر من حيث الحجم أقل مما اكتشفه الفريق.

تقول سوزا سيلفا: "نحن في نهاية حبلنا". وتأمل أن يتوصل علماء آخرون إلى تفسيرات أخرى. "لدي فضول عن نوع الكيمياء الجيولوجية الغريبة التي سيأتي الناس بها لشرح هذا بطريقة غير حيوية."

يقول عالم الأحياء الفلكية في معهد علوم الكواكب ديفيد جرينسبون ، الذي يتخذ من واشنطن العاصمة مقراً له ، إن فكرة البحث عن الحياة على كوكب الزهرة "اعتُبرت مفهومًا رائعًا" ، وهو ينشر عن آفاق الحياة على كوكب الزهرة منذ عام 1997 ، لكنه لم يشارك في الاكتشاف الجديد.

يقول: "الآن أسمع عن هذا ، وأنا سعيد". "ليس لأنني أريد إعلان النصر وأقول إن هذا دليل أكيد على الحياة على كوكب الزهرة. ليست كذلك. لكنه توقيع مثير للاهتمام يمكن أن يكون علامة على الحياة على كوكب الزهرة. وهو يلزمنا بإجراء مزيد من التحقيق ".

بسبب الغلاف الجوي الحمضي للكوكب ، والضغوط الشديدة ودرجات حرارة انصهار الرصاص ، فإن إرسال المركبات الفضائية إلى كوكب الزهرة يمثل تحديًا (SN: 2/13/18). لكن العديد من وكالات الفضاء تدرس المهام التي يمكن أن تطير في العقود القليلة القادمة.

في غضون ذلك ، يريد جريفز وزملاؤه تأكيد اكتشاف الفوسفين الجديد في أطوال موجية أخرى من الضوء. تم تعليق الملاحظات التي خططوا لها في الربيع بسبب جائحة الفيروس التاجي. والآن ، كوكب الزهرة في جزء من مداره حيث يكون على الجانب الآخر من الشمس.

يقول جريفز: "ربما عندما يأتي كوكب الزهرة على الجانب الآخر من الشمس مرة أخرى ، ستكون الأمور أفضل لنا هنا على الأرض."

أسئلة أو تعليقات على هذه المقالة؟ راسلنا على [email protected]

تظهر نسخة من هذه المقالة في عدد 10 أكتوبر 2020 من أخبار العلوم.

اقتباسات

ج. جريفز وآخرون. غاز الفوسفين في السطوح السحابية لكوكب الزهرة. علم الفلك الطبيعي. تم النشر على الإنترنت في 14 سبتمبر 2020. doi: 10.1038 / s41550-020-1174-4.

سي. سوزا سيلفا وآخرون. الفوسفين كغاز ذو بصمة حيوية في أجواء الكواكب الخارجية. علم الأحياء الفلكي. تم النشر على الإنترنت في 31 يناير 2020. doi: 10.1089 / ast.2018.1954.

حول ليزا غروسمان

ليزا غروسمان كاتبة علم الفلك. حصلت على شهادة في علم الفلك من جامعة كورنيل وشهادة دراسات عليا في الكتابة العلمية من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز. تعيش بالقرب من بوسطن.


هل الزهرة لها قارات؟

حوالي 7 ٪ من كوكب الزهرة مغطاة في مناطق المرتفعات المعروفة باسم الهضاب التي ترتفع فوق السطح المحيط. يقول بيرن إن هذه "قد تكون مكافئة للقارات على الأرض".

لمعرفة ذلك ، ستدرس VERITAS تكوين الفسيفساء ، بما في ذلك مقارنة محتواها من الصخور البركانية البازلتية بالمناطق الموجودة على ارتفاع منخفض. تقول سوزان سميركار ، قائدة مهمة فيريتاس في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا: "على الأرض عندما تتشكل القارات ، تذوب الكميات الهائلة من البازلت في القشرة المحيطية في وجود الماء". "إذا تمكنا من اختبار هذه الفرضية ، فيمكننا أن نظهر أن هذه الهضاب الضخمة هي بصمات فعالة لوقت كان الماء فيه موجودًا" ، حيث كانت الفسيفساء عبارة عن كتل اليابسة القارية التي كانت محاطة بالمياه في يوم من الأيام.

سينزل مسبار DAVINCI + أيضًا فوق قطعة صغيرة تسمى Alpha Regio ، حيث يلتقط ما يصل إلى 500 صورة عند سقوطها على السطح. على الرغم من تدمير المركبة الفضائية في نهاية المطاف ، إلا أن هناك احتمالًا ضئيلًا في قدرتها على البقاء على السطح لعدة دقائق قبل أن يتم القضاء عليها بفعل الضغط الشديد ودرجة الحرارة. يمكن أن تكون هذه الصور من tessera مفيدة. يقول غارفين: "يجب أن تكون صورنا النهائية بدقة عشرات السنتيمترات".

انطباع فنان عن مهمة ESA EnVision ، والتي ستلتقط صورًا رادارية عالية الدقة لسطح كوكب الزهرة. الائتمان: ESA / VR2Planets / DamiaBouic


الفوسفين على الزهرة - خطوة للأمام لفهم جزيء المرقم الحيوي


تقول قائدة الفريق جين جريفز من جامعة كارديف في المملكة المتحدة ، التي رصدت لأول مرة علامات الفوسفين في الملاحظات من تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل (JCMT): "عندما حصلنا على الإشارات الأولى للفوسفين في طيف كوكب الزهرة ، كانت صدمة!" يديره مرصد شرق آسيا في هاواي. يتطلب تأكيد اكتشافهم وجود تلسكوب Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) في تشيلي ، وهو تلسكوب أكثر حساسية. سبب صدمتها هو أن الفوسفين يمكن أن ينتج عن طريق الميكروبات على الأرض [1] تم اكتشاف الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب المشتري وزحل. يتكون الجزيء في أعماق الكواكب العملاقة وينتقل إلى الطبقات العليا عن طريق الدوران الجوي. من ناحية أخرى ، كوكب الزهرة هو كوكب صخري بحيث لا يمكن استخدام كيمياء مماثلة لإنتاج الفوسفين. ، على الرغم من أن فريق البحث لا يعتقد أنهم وجدوا الحياة على كوكب الزهرة.

كيف تجد الحياة على كوكب بعيد جدًا؟ تتمثل إحدى الطرق في دراسة غلافه الجوي وإيجاد مرمز حيوي يمكن أن يكون دليلاً على وجود أشكال حية. إذا تم إنتاج جزيء في الغلاف الجوي بشكل أساسي بواسطة كائنات حية وكانت مساهمة الأصول اللاأحيائية صغيرة بشكل مهم ، فيمكن أن تكون علامة بيولوجية جيدة.

درس الفريق الدولي بقيادة جريفز ، بما في ذلك Hideo Sagawa في جامعة كيوتو سانغيو ، إشارة الفوسفين في أطياف الراديو ووجدوا أن كمية الجزيء حوالي 20 جزءًا في المليار في جزيئات الغلاف الجوي. هذه كمية صغيرة جدًا ، لكنها كافية لإبهار الباحثين. هذا لأن الباحثين افترضوا أن معظم الفوسفور ، إذا كان موجودًا في المقام الأول ، سوف يرتبط بذرات الأكسجين لأن الغلاف الجوي للزهرة يحتوي على كمية هائلة من ذرات الأكسجين ، على الرغم من أن معظمها في شكل ثاني أكسيد الكربون (CO).2).

صورة ALMA للزهرة ، متراكبة مع أطياف الفوسفين التي لوحظت مع ALMA (باللون الأبيض) و JCMT (باللون الرمادي). عندما تطفو جزيئات الفوسفين في السحب العالية لكوكب الزهرة ، فإنها تمتص بعض الموجات المليمترية التي يتم إنتاجها على ارتفاعات منخفضة. عند مراقبة الكوكب في نطاق الطول الموجي المليمتر ، يمكن لعلماء الفلك التقاط توقيع امتصاص الفوسفين في بياناتهم كغمس في الضوء من الكوكب.
الائتمان: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) ، Greaves et al. & # 038 JCMT (مرصد شرق آسيا)


فحص الفريق بعناية الأصول المحتملة للفوسفين: الإنتاج عن طريق تفاعل كيميائي في الغلاف الجوي مدفوعًا بأشعة الشمس القوية أو البرق ، والإمداد من النشاط البركاني ، والتسليم عن طريق النيازك. وجد الفريق أن كل هذه العمليات المعروفة فشلت في إنتاج الكمية المرصودة من الفوسفين. كمية جزيئات الفوسفين التي تنتجها هذه العمليات أصغر بـ 10000 مرة من الكمية المكتشفة بواسطة التلسكوبات الراديوية.

افترض الباحثون أن الفوسفين ينتج عن طريق كيمياء ضوئية أو جيوكيمياء غير معروفة ، لكنهم نظروا أيضًا في إمكانية وجود أصل بيولوجي. على الأرض ، تنتج بعض الميكروبات الفوسفين و egest. إذا كانت الكائنات الحية المماثلة موجودة في الغلاف الجوي للزهرة ، فيمكنها إنتاج الكمية المكتشفة من الفوسفين.

يقول ساغاوا: "على الرغم من أننا خلصنا إلى أن العمليات الكيميائية المعروفة لا يمكنها إنتاج ما يكفي من الفوسفين ، إلا أنه لا يزال هناك احتمال لوجود بعض العمليات اللاأحيائية غير المعروفة حتى الآن على كوكب الزهرة". "لدينا الكثير من الواجبات المنزلية التي يتعين علينا القيام بها قبل الوصول إلى نتيجة غريبة ، بما في ذلك إعادة مراقبة كوكب الزهرة للتحقق من النتيجة الحالية نفسها."

كوكب الزهرة هو توأم الأرض من حيث الحجم. ومع ذلك ، فإن الغلاف الجوي لكوكبين مختلفان تمامًا. يتمتع كوكب الزهرة بجو شديد التفكير ، كما أن تأثير الاحتباس الحراري المدمر يرفع درجة حرارة السطح لتصل إلى 460 درجة مئوية. يجادل بعض الباحثين بأن الغلاف الجوي العلوي أكثر اعتدالًا وربما صالحًا للسكن ، لكن الغلاف الجوي شديد الجفاف والقاتل سيجعل من الصعب على شكل حياة مشابه لتلك الموجودة على الأرض البقاء على كوكب الزهرة.

ستوفر المزيد من الملاحظات باستخدام التلسكوبات الكبيرة على الأرض ، بما في ذلك ALMA ، وفي النهاية الملاحظات في الموقع وعينة عودة الغلاف الجوي للزهرة بواسطة مسابير فضائية معلومات مهمة لفهم الأصل الغامض للفوسفين.


ورقة وفريق البحث
تم عرض نتائج المراقبة هذه في J. S. Greaves et al. "غاز الفوسفين في سحاب كوكب الزهرة" في Nature Astronomy ، الذي نُشر في 14 سبتمبر 2020.

أعضاء فريق البحث هم:
جين إس جريفز (كلية الفيزياء وعلم الفلك # 038 ، جامعة كارديف ، المملكة المتحدة [كارديف]) ، أنيتا إم إس ريتشاردز (مركز جودريل بنك للفيزياء الفلكية ، جامعة مانشستر ، المملكة المتحدة) ، ويليام باينز (قسم الأرض والغلاف الجوي و علوم الكواكب ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، الولايات المتحدة الأمريكية [MIT]) ، بول ريمر (قسم علوم الأرض والفيزياء الفلكية كافنديش ، جامعة كامبريدج ومختبر MRC للبيولوجيا الجزيئية ، كامبريدج ، المملكة المتحدة) ، هيديو ساغاوا (جامعة كيوتو سانغيو ، اليابان) ، ديفيد إل كليمنتس (قسم الفيزياء ، إمبريال كوليدج لندن ، المملكة المتحدة [إمبريال]) ، سارة سيجر (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) ، يانوش جيه بيتكوسكي (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) ، كلارا سوزا سيلفا (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) ، سوكريت رانجان (إم آي تي) ، إميلي درابيك- ماوندر (كارديف والمرصد الملكي غرينتش ، لندن ، المملكة المتحدة) ، هيلين جي فريزر (كلية العلوم الفيزيائية ، الجامعة المفتوحة ، ميلتون كينز ، المملكة المتحدة) ، أنابيل كارترايت (كارديف) ​​، إنغو مولر وودارج (إمبراطوري) ، زوتشانغ زان ( معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، Per Friberg (مرصد شرق آسيا [EAO] / JCMT) ، إيان كولسون (EAO / JCMT) ، إليسا لي (EAO / JCMT) ، وجيم هوج (EAO / JCMT).

تم دعم هذا البحث من قبل JSPS KAKENHI (رقم 16H02231) و STFC (منحة ST / N000838 / 1) و Radionet / MARCUs و Heising-Simons Foundation و Change Happens Foundation و Simons Foundation (495062).

مصفوفة Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ، وهي منشأة دولية لعلم الفلك ، هي شراكة بين المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) ، ومؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) والمعاهد الوطنية للعلوم الطبيعية (NINS) في اليابان بالتعاون مع جمهورية تشيلي. يتم تمويل ALMA من قبل ESO نيابة عن الدول الأعضاء فيها ، من قبل NSF بالتعاون مع المجلس الوطني للبحوث في كندا (NRC) ووزارة العلوم والتكنولوجيا (MOST) في تايوان ومن قبل NINS بالتعاون مع Academia Sinica (AS) في تايوان والمعهد الكوري لعلوم الفضاء والفلك (KASI).
يتولى مرصد علم الفلك الراديوي الوطني (NRAO) إدارة إنشاءات وعمليات ALMA نيابة عن الدول الأعضاء فيها بواسطة المرصد الفلكي الراديوي الوطني (NRAO) ، الذي تديره Associated Universities، Inc. (AUI) نيابة عن أمريكا الشمالية والمرصد الفلكي الوطني لليابان (NAOJ) ) نيابة عن شرق آسيا. يوفر مرصد ALMA المشترك (JAO) القيادة الموحدة والإدارة لبناء وتشغيل وتشغيل ALMA.

يبلغ قطر تلسكوب جيمس كليرك ماكسويل (JCMT) الذي يبلغ قطره 15 مترًا (50 قدمًا) ، وهو أكبر تلسكوب فلكي ذو طبق واحد في العالم مصمم خصيصًا للعمل في منطقة الطول الموجي التي تقل عن المليمترات من الطيف الكهرومغناطيسي. يتم استخدام JCMT لدراسة نظامنا الشمسي ، والغبار والغاز بين النجوم والظروف النجمية ، والنجوم المتطورة ، والمجرات البعيدة. تقع في محمية Maunakea العلمية في هاواي على ارتفاع 4092 مترًا (13425 قدمًا). يتم تشغيل JCMT من قبل مرصد شرق آسيا نيابة عن NAOJ ASIAA KASI CAMS بالإضافة إلى برنامج Key R & # 038D الوطني في الصين. يتم توفير دعم تمويل إضافي من قبل STFC والجامعات المشاركة في المملكة المتحدة وكندا.


ناسا تستعد للعودة إلى كوكب الزهرة لأول مرة منذ عقود

كوكب الزهرة يعود إلى القائمة لاستكشاف الفضاء!

أعلنت وكالة ناسا عن اختيار ليس مهمة واحدة ، ولكن مهمتين جديدتين إلى Earth & rsquos أقرب الكواكب المجاورة.

المهمة الأولى و [مدش] استكشاف كوكب الزهرة في الغلاف الجوي العميق للغازات النبيلة والكيمياء والتصوير ، أو فقط DAVINCI + & [مدش] ستفحص الغلاف الجوي لكوكب الزهرة و rsquos ، وتطلق مسبارًا في غيومها السميكة والساخنة والحمضية لقياس تكوينها وظروفها مباشرة. ستلتقط DAVINCI + أيضًا أعلى الصور دقة على الإطلاق لسطح Venus & rsquos ، بما في ذلك ميزة غير عادية تسمى & ldquotesserae. & rdquo يعتقد بعض العلماء أن هذه & ldquotesserae & rdquo قد تكون نسخة فينوسية من قارات الأرض و rsquos ، باستثناء المحيطات المجاورة التي تحددها.

صورة مركبة لكوكب الزهرة التقطتها مركبة الفضاء أكاتسوكي التابعة لوكالة جاكسا. (JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic)

ستقوم المهمة الثانية و mdash Venus Emissivity ، و Radio Science ، و InSAR ، و Topography ، و Spectroscopy أو VERITAS & mdash بفحص سطح Venus & rsquos ، باستخدام الرادار لاختراق الكوكب و rsquos الغيوم السميكة وإنشاء خريطة جيولوجية عالمية مفصلة. ستبحث VERITAS عن البراكين النشطة وتحقق في لغز قديم. يبدو أن كوكب الزهرة قد عانى من كارثة عالمية أعادت تشكيل سطحه بالكامل في الماضي ، لكننا لا نعرف حتى الآن لماذا أو ماذا حدث.

من المتوقع إطلاق كلا البعثتين في وقت ما بين عامي 2028 و 2030.

عودة طال انتظارها

كانت آخر مهمة أرسلتها ناسا إلى كوكب الزهرة ماجلان ، منذ أكثر من 30 عامًا. منذ ذلك الوقت ، فقط المركبات الفضائية المتجهة إلى وجهات أخرى ، مثل مستكشف ميركوري MESSENGER والمسبار الشمسي باركر للغطس العميق ، قد تأرجحت لفترة وجيزة بواسطة كوكب الزهرة ، باستخدام جاذبية الكوكب و rsquos لتوجيه مسارها.

نموذج رقمي لبركان على سطح كوكب الزهرة تم إنشاؤه من قياسات الرادار التي أجرتها مركبة الفضاء ماجلان التابعة لناسا. (ناسا)

تعد البيئة شديدة الحرارة والضغط على كوكب الزهرة أحد أسباب ندرة الاستكشاف النشط هناك. أيضًا ، يعتقد الباحثون أنه ليس عالمًا يمكنهم فيه أن يأملوا في العثور على الحياة و [مدش] على عكس المريخ ، حيث تقوم مهمات الفضول والمثابرة بفحص هذا الاحتمال بشكل مكثف.

كوكب الزهرة مختلف تمامًا عن كوكب الأرض ، وبيئته القاسية تجعل استكشاف سطحه تحديًا تقنيًا كبيرًا. درجات حرارة سطح الأرض ثابتة عند حوالي 470 درجة مئوية ، وهي ساخنة بدرجة كافية لإذابة الرصاص ، وضغطها الجوي يساوي ضغط الماء على عمق كيلومتر واحد تحت الأرض ومحيطات rsquos. المركبات الفضائية القليلة التي هبطت هناك لم تدم طويلاً قبل أن تستسلم للظروف الجهنمية.

صورة مأخوذة من سطح كوكب الزهرة بواسطة المركبة الفضائية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية Venera 13. هذه واحدة من الصور القليلة التي تم التقاطها على الإطلاق من سطح كوكب الزهرة. (روسكوزموس)

هل كوكب الزهرة و rsquos و lsquoEvil Twin و rsquo؟

لكن هناك أوجه تشابه مذهلة بين كوكب الزهرة والأرض. كوكب الزهرة هو نفس حجم الأرض تقريبًا ، على عكس المريخ ، الذي حظي باهتمام كبير من وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى على مدى عقود على الرغم من أنه يبلغ نصف حجم الأرض تقريبًا.

وعلى الرغم من أن كوكب الزهرة أقرب إلى الشمس ، إلا أن درجة الحرارة القصوى لغلافه الجوي يمكن أن تُعزى في جزء كبير منها إلى هيمنة ثاني أكسيد الكربون ، وهو غاز دفيئة يحبس الطاقة الشمسية في شكل حرارة.

غذت ملاحظات كوكب الزهرة وكيمياء الغلاف الجوي فرضية أن عالم الجحيم اليوم ربما كان أكثر اعتدالًا ، مع جو أكثر برودة ، ومحيطات من الماء ، وربما ظروف صديقة للحياة. ما حدث لتغيير بيئة Venus & rsquos بشكل عميق هو سؤال تأمل ناسا أن تساعد مهمتاها الجديدتان في الإجابة.

هل كانت هناك حياة على كوكب الزهرة؟ هل الحياة موجودة هناك الآن؟

أثار اكتشاف جزيء الفوسفين المرتفع في الغلاف الجوي للزهرة ورسكووس من قبل فريق من الباحثين في المملكة المتحدة أسئلة جديدة حول إمكانية الحياة على ما كان يُعتقد في السابق أنه عالم غير مضياف.

الفوسفين هو مادة كيميائية موجودة على الأرض مرتبطة ببعض العمليات البيولوجية ، مثل بعض الميكروبات اللاهوائية (تلك التي لا تحتاج إلى أكسجين لتعيش) ، وتحلل المادة العضوية ، وكذلك النشاط الصناعي البشري ، لذا فإن وجودها على كوكب الزهرة هو مفاجأة تفتح العين.

صورة بالأشعة تحت الحمراء للجانب الليلي من كوكب الزهرة ، التقطتها مركبة الفضاء أكاتسوكي التابعة لوكالة جاكسا. (JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic)

بالنظر إلى ضغط سطح Venus & rsquos للتكسير ودرجة حرارة التحميص ، من الصعب تخيل أي شكل من أشكال الحياة الموجودة هناك ، ولكن الظروف على ارتفاعات أعلى تكون أكثر تسامحًا. على ارتفاعات تتراوح من 30 إلى 40 ميلاً فوق سطح كوكب الزهرة ورسكووس ، يكون الضغط ودرجة الحرارة في الغلاف الجوي مماثلاً لتلك الموجودة على سطح الأرض ورسكووس.

إذا كانت المحيطات موجودة على كوكب الزهرة ، فمن المحتمل أنها تبخرت مع ارتفاع درجات الحرارة. لكن ماذا حدث لرفع الحرارة؟

هل كانت هناك حياة على الأرض وأقرب كوكب شقيق؟ كيف كان شكلها؟ هل يمكن أن تزدهر الحياة بشكل ما هناك اليوم ، في أعالي الغلاف الجوي ، على بعد مسافة آمنة من سطح الزهرة و rsquos المعاقب؟

يحمل كوكب الزهرة العديد من الألغاز المحيرة ، وتضاعف وكالة ناسا من حلها.


التحديثات: فينوس عديم الفوسفين ومنكب بدون غبار؟

لدي تحديثان لبعض القصص الإخبارية التي كنت أتابعها لبعض الوقت ، وكلاهما تسبب في حدوث ضجة كبيرة عند الإعلان لأول مرة: الفوسفين في جو كوكب الزهرة ، والغبار الذي تسبب في تعتيم منكب الجوزاء في أواخر عام 2019 / أوائل 2020.

قد تتذكر أنه في سبتمبر 2020 أعلن فريق من علماء الفلك أنهم ربما عثروا على دليل على وجود جزيء الفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. Normally that would be a pretty esoteric discovery, but the thing is you wouldn't expect to find that particular molecule there, since it gets destroyed pretty easily in the hellish environment of Venus… and, on Earth, phosphine is made primarily by anaerobic bacteria as they dine on dead things that used to be alive.

Processed image from the Japanese Akatsuki spacecraft showing Venus in ultraviolet (left) which emphasizes clouds, and infrared (right) which shows its thermal signature. Credit: JAXA/ISAS/DARTS/Kevin M. Gill

So yeah, kind of a big deal. But then doubt was cast on that, with other scientists saying that the data used weren't calibrated using the right files, which could make it look like phosphine was seen when it's not actually there. There were some other issues as well.

The original team then responded, saying that the detection persisted when they used updated calibration files, though it was weaker. But then things got interesting.

Video explaining the original discovery claiming phosphine has been found in the atmosphere of Venus.

The astronomers who made the original discovery looked at a spectrum, breaking the light from Venus up into individual colors. Different molecules absorb light at different specific colors, allowing them to be IDed. However, sometimes molecules absorb very similar if not overlapping colors, confusing the issue. A new paper has come out making this very point, saying that sulfur dioxide (SO2) has been mistaken for phosphine, since it absorbs light at the same wavelength as phosphine.

It's an interesting argument. Sulfur dioxide is known to exist in the Venusian atmosphere, and they argue (using models of the planet's atmosphere) that the signature seen in the data could be explained by SO2 existing in a layer about 80 km above the surface of Venus. Phosphine was claimed to be seen about 50 km up, but the new paper argues phosphine would be rapidly destroyed there.

The argument is compelling, and could very well be correct. Phosphine may not be what was seen in the first place. The problem here is these data were on the edge of what could be seen, so without getting further, deeper observations the issue may not get resolved. I expect we'll be hearing more from the original team about this soon, too.

عمل فني درامي يصور سحابة ضخمة من الغبار الداكن تنفجر من نصف الكرة الجنوبي من Betelgeuse ، مما أدى إلى حجبها وتسبب في التعتيم العظيم في أواخر عام 2019. Credit: ESO، ESA / Hubble، M. Kornmesser

Moving from a planet 40 million kilometers away to a bloated star 640 (or possibly 530) light years away, let's talk Betelgeuse.

The iconic star shocked everyone in late 2019 when its brightness plummeted like a stone, dimming by about 50%. It was easily noticeable by eye, and fairly freaky how rapidly it dimmed.

Orion rises in the east not long after sunset in December. Betelgeuse (just below and to the left of center) has faded dramatically recently, dropping in brightness to look more like the star Aldebaran in Taurus (top center). Credit: Phil Plait

Betelgeuse is a known variable star, with its brightness varying by several percent on a couple of different cycles. But this deep plunge was unprecedented, and weird. Astronomers immediately started coming up with ideas to explain it. One was giant starspots, which turned out not to be very likely. Another was that perhaps its temperature dropped. A third, and the one I felt was most likely due to support from different sources, is that it belched out a huge cloud of dust that blocked some of its light.

But a new paper has just been published which brings temperature up again. Or down, I suppose: They show that part of Betelgeuse's upper atmosphere could have cooled quite a bit, explaining the drop in light.

يُظهر الجزء الذي تم اقتصاصه من الصورة كاملة الدقة لمنكب الجوزاء عددًا لا يحصى من النجوم بالإضافة إلى مجموعة من الغاز والغبار في الخلفية. الائتمان: آدم بلوك / مرصد ستيوارد / جامعة أريزونا

Stars emit light because they're hot. If they cool down, they get fainter. However, Betelgeuse is a red supergiant, an enormous bag of gas more massive and far, far larger than the Sun. The physics of its outer layers is very complex, and not terribly well understood.

The upper parts of the star physically expand and contract over a period of months to years, making the star brighter and dimmer, changing its color slightly as well as the temperature. In the new work, the authors show that parts of Betelgeuse's upper atmosphere may have cooled by several hundred degrees, explaining the dimming.

They looked at the molecule titanium oxide (TiO), which is commonly seen in very cool stars. It absorbs light at very specific colors in a characteristic way, and what they found is that the absorption by TiO changed when Betelgeuse was dimmer, indicating it was cooler than previously thought. The exact temperature drop is hard to determine, but at one point they show a clear drop of 150 Kelvins (one degree Celsius = 1 Kelvin). They claim that if the temperature dropped by 250 K then no dust is needed at all to explain the dimming.

تُظهر مجموعة صور من Betelgeuse قبل وبعد ، كيف تغيرت من كانون الثاني (يناير) 2019 (على اليسار) إلى كانون الأول (ديسمبر) 2019 (على اليمين). الائتمان: ESO / M. Montargès et al.

Complicating this is that extremely high-resolution images of the star show that only the southern hemisphere faded, so it's likely (they reason) the temperature drop happened there. If the temperature only dropped in one part of the atmosphere it would be hard to find out how much, because the northern hemisphere stayed the same, confusing the measurement. So a 250K drop isn't necessarily unreasonable.

It makes me wonder if more than one cause is behind the dimming then, both dust and a temperature drop. That's not out of the question when something extreme happens in the Universe it's commonly because two or more phenomena ganged up to increase their effect. I'm speculating here, but I certainly wouldn't rule that out.

Funny: Venus is the brightest planet in our sky and the one that gets closest to Earth, and Betelgeuse is one of the brightest stars in the sky and also relatively close as stars go. Yet for both, mysteries abound.


Scientists have re-analyzed their data and still see a signal of phosphine at Venus—just less of it

This artistic impression depicts Venus. Astronomers at MIT, Cardiff University, and elsewhere may have observed signs of life in the atmosphere of Venus. الائتمان: ESO / M. Kornmesser & NASA/JPL/Caltech

In September, an international team announced that they had discovered phosphine gas (PH3) in the atmosphere of Venus based on data obtained by the Atacama Millimeter-submillimeter Array (ALMA) in Chile and the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) in Hawaii. The news was met with its fair share of skepticism and controversy since phosphine is considered a possible indication of life (AKA a biosignature).

Shortly thereafter, a series of papers was published that questioned the observations and conclusions, with one team going as far as to say there was "no phosphine" in Venus's atmosphere at all. Luckily, after re-analyzing the ALMA data, the team responsible for the original discovery concluded that there is indeed phosphine in the cloud tops of Venus—just not as much as they initially thought.

In the original study, which was published in the Sept. 14th issue of علم الفلك الطبيعي, the team presented findings from ALMA and the JCMT that indicated the presence of PH3 around Venus' cloud deck. On Earth, phosphine is part of the phosphorus biochemical cycle and is likely the result of phosphate reduction in decaying organic matter. On Venus, there are no known chemistry or photochemical pathways for its creation.

The only non-organic (AKA abiotic) mechanism for the production of phosphine involves high temperatures and pressures, which are common within the atmospheres of gas giants. In fact, phosphine has been detected in Jupiter's atmosphere, where it forms as a result of planet-sized convective storms that generate tremendous amounts of energy. The only other explanation was bacteria floating in Venus's cloud deck.

In one study, which was led by researchers from NASA Goddard and appeared in a علم الفلك الطبيعي article (Oct. 26, 2020), also cast doubt on the analysis and interpretation of the ALMA and JCMT datasets. Here, the research team indicated that the spectral data that was interpreted as phosphine (PH3) was actually too close to sulfur dioxide (SO2), which is common in Venus atmosphere.

Artist’s impression of the surface of Venus. Credit: Greg Prichard

According to another study that was led by Leiden University (November 17, 2020, علم الفلك والفيزياء الفلكية), the spectral data obtained by ALMA could be explained by the presence of compounds other than phosphine gas. From this, they concluded that there "no statistically significant detection of phosphine" in Venus' atmosphere and that the previous results were, in fact, "spurious."

Jane Greaves, who led the discovery team (and is an astronomer at Cardiff University, U.K.), claims that they were motivated to reexamine their original conclusions because the original ALMA data contained a "spurious signal" that could have thrown off their results. When the corrected ALMA data was posted on November 16th, Greaves and her colleagues ran a fresh analysis and posted it ahead of peer review on arXiv.

This is the team's first public response to the criticisms that were made in the wake of their original findings. Their revised findings were also presented at a meeting of the Venus Exploration Analysis Group (VEXAG), a NASA community forum, that took place on November 17. While they have since indicated that their results are "tentative," they remain confident about the presence of phophene in Venus' atmosphere.

According to Greaves and her colleagues, the ALMA data demonstrated a spectral signature that cannot be explained by anything other than the compound phosphene. This, they claim, is further bolstered by the JCMT spectra that indicated the chemical fingerprints of phosphine. Based on the new ALMA data, the team estimates that phosphine levels average at about 1 ppb—about one-seventh of their earlier estimate.

These levels, they indicate, likely peak at five parts per billion (ppm) and vary over time and depending on location. If true, this situation is similar to what scientists have observed on Mars, where methane levels wax and wane over the course of a Martian year and vary from place to place. In addition to criticism, supporting evidence was also inspired by the team's original paper—which was also presented at VEXAG on November 17.

Artist’s impression of the Pioneer Venus Orbiter. الائتمان: ناسا

Inspired by the possibility, biochemist Rakesh Mogul of the California State Polytechnic University in Pomona and his colleagues reexamined data from NASA's Pioneer Venus mission. In 1978, this missions studies Venus' cloud layer using a probe that it dropped into the atmosphere. Based on their reanalysis of the data, Mogul and his colleagues found evidence of phosphorus.

This could evidence of phosphine or some other phosphorus compound, though Mogul and his team believe phosphine is the most likely candidate. Regardless, several scientists argued at VEXAG that a modest level of even 1 ppm phosphine cannot be attributed to processes like volcanism or lightning. There was also the recent announcement that the amino acid glycine was discovered in Venus's atmosphere, another potential biomarker.

For obvious reasons, finding evidence of phosphine on Venus would be very appealing. In the past, scientists have speculated that life could exist in the planet's cloud deck, where temperatures are stable enough that extremophiles could survive. If this compound is confirmed in Venus' atmosphere, it would indicate that Venus is capable of supporting extreme lifeforms in niche habitats.

In any case, these results demand further investigation and have led to renewed proposals for missions to Venus," possibly in the form of a balloon or an airship. In the meantime, Greaves and other researchers hope to have more time with Earth-based telescopes (including ALMA) to confirm the presence of phosphine. Whether this compound exists there or not, Venus is still a bundle of mysteries just waiting to be solved!


We found the signature of life on Venus, not the life itself – yet

While the new discovery is super exciting, it’s really important to not go around shouting “We found life on Venus”. It’s difficult to explain how you get phosphine without a biological source – but this is NOT the same as saying “phosphine 100% indicates life”.

Planetary Astrobiologist and Director of the Planetary Habitability Laboratory (a research and educational virtual lab studying the habitable universe from UPR Arecibo), Prof. Abel Méndez wrote on Twitter that:

“I think that the cloud environments of Venus are too dynamic and diluted to support a stable ecosystem. Thus, I believe that phosphine on Venus is chemically produced. Nevertheless, we have a new mystery that will need further modeling and observations to be solved.”


شاهد الفيديو: هل يوجد مخلوقات فضائيه. الاجابة مع الدكتور علي منصور الكيالي 1000000مشاهده (شهر اكتوبر 2021).