Откриването на фосфинов газ в атмосферата на Венера предизвика бурни спекулации дали газът може да бъде произведен от извънземни микроби на планетата, където НАСА обмисля в момента да изпрати мисия. Три независими проучвания след това обаче не успяват да намерят доказателства за фосфин във венерианската атмосфера.

Една от групите използва архивни наблюдения, за да търси наличие на газ в облаците на планетата, но не го намери. Изследването е рецензирано и прието за публикуване в списание Astronomy & Astrophysics.

Две други групи обработиха първоначалните данни на екипа, направил откритието, и също не успяха да намерят доказателства за фосфин.

Но откриването на слаб сигнал от конкретна молекула на друга планета е сложен процес и авторите на оригиналното изследване не са изненадани, че други учени разглеждат по-отблизо работата им.

Екипът идентифицира фосфина с помощта на два инструмента, които наблюдават радиовълните. Първо, през 2017 г., Джейн Грийвс от Университета в Кардиф и колегите й откриват потенциални следи от фосфин с телескопа James Clerk Maxwell (JCMT) в Хавай. Но това наблюдение се нуждае от потвърждение и през 2019 г. екипът използва по-мощен инструмент - мрежата от 66 радиотелескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в пустинята Атакама, Чили.

В данните от ALMA екипът откри слаб сигнал на честотата, при която молекулите на фосфина във венерианската атмосфера биха поемали енергия, известна като спектрална линия. Ако фосфинът наистина е на Венера в големите количества, неговото присъствие би било трудно да се обясни, ако не е биологично произведен, смятат учените. (Нов повторен анализ на данни от сондата Pioneer-Venus на НАСА, която посети Венера в края на 70-те години на миналия век, намери вероятни следи от фосфин, въпреки че не може да ги потвърди.)

Малко след съобщението се появиха съмнения за начина, по който учените от първоначалния екип са анализирали данните, предполагайки, че тяхната процедура може да е генерирала фалшиви сигнали.

Освен това астрономите обикновено търсят множество спектрални линии, произведени от една и съща молекула, за да потвърдят нейното присъствие - наблюдения, които екипът не е имал.

По време на съобщението екипът все още търси потвърждение под формата на спектрални линии, които могат да бъдат наблюдавани с инфрачервени телескопи, но има забавяне заради пандемията. Сега различен екип, включващ Грийвс и Соуза-Силва, са изследвали архивни данни от различен телескоп - инфрачервеният телескоп на НАСА в Хавай.

Тези наблюдения от 2015 г. не показват силен сигнал от фосфин. Водени от Тереза Енкреназ от обсерваторията в Париж, авторите на изследването заключават, че данните поставят горна граница на нивото на фосфин, възможно във венерианската атмосфера, което е една четвърт от първоначално откритото количество. Наблюденията също така предполагат, че всеки фосфин ще трябва да бъде на височина над облаците на планетата, което астрономите смятат за малко вероятно, тъй като газът бързо ще се разпадне.

Соуза-Силва не оспорва наблюденията, но посочва няколко възможни обяснения за това - количествата на фосфин може да варират с течение на времето или инфрачервените наблюдения може да не са изследвали облаците достатъчно дълбоко. Екипът не е сигурен и до момента на каква надморска височина правят инфрачервените наблюдения.

Два други екипа обработват първоначалните данни, но не успяват да намерят надеждни следи от газа.

Първата група не успя да намери доказателства за фосфин както в данните на JCMT, така и в ALMA. JCMT наистина е открил спектрална линия с правилната честота, но екипът предполага, че това може да се обясни със серен диоксид в атмосферата на Венера, който генерира спектрална линия на същото място.

Данните от ALMA, който прави наблюдения с изключително висока разделителна способност, са по-сложни за анализ. Ярки близки обекти като Венера могат да създадат проблеми за ултрачувствителните телескопи като ALMA. За да идентифицират сигнал от наблюденията на Венера, астрономите трябва да премахнат радиошума, произведен от земната атмосфера, самата Венера и дори оборудването в обсерваторията.

За да направи нещата по-сложни, ALMA наскоро идентифицира грешка в своята система за калибриране, която е създала спектър на Венера с много шум за работата на Грийвс и нейните колеги.

Използвайки техника, наречена полиномно напасване, първоначалният екип търси спектралната линия на фосфина, като математически премахва фоновия шум около региона в спектъра, където трябва да бъде фосфинът. По принцип този тип анализ позволява на астрономите да предскажат кои части от наблюденията са шум и кои са реални сигнали. След като екипът премахва излишния шум, астрономите стигат до заключението, че фосфиновият сигнал е достатъчно важен и силен, за да обявят откритието си.

За да премахне шума, екипът използва полином от висок порядък, което означава, че за моделиране на данните са използвани повече променливи (дванадесет), отколкото е типично (две или три). В допълнение, екипът моделира фоновия шум, като разглежда части от спектъра извън зоната, където се очаква да намери сигнал от фосфин - метод, който обикновено предотвратява скриването на неизвестен шум от възможния сигнал. Въпреки това комбинирането на полином от висок порядък с шумен набор от данни позволява изкуствено да се създаде фалшив сигнал там, където би бил фосфинът.

Брайън Бътлър от Националната радиоастрономическа обсерватория на САЩ, който изучава обектите на Слънчевата система с помощта на ALMA, повторно преглежда оригиналните данни, като преработва някои от първоначалните калибрирания и обработва данните по стандартен начин - в резултат не намира никакви доказателства за фосфин в спектъра на планетата.

Друг анализ на данните от ALMA, воден от Игнас Снелен от обсерваторията в Лайден, Нидерландия, също не успява да открие никакви признаци на фосфин. По същия начин този екип съобщава, че полиномът от висок порядък може да създаде множество фалшиви спектрални линии.

Тези опити за потвърждаване на откритието са точно начинът, по който трябва да работи науката, казват много от астрономите. Независимата репликация на резултати не е толкова често срещана, колкото би трябвало, въпреки че е ключова част от процеса. Окончателното решение за наличието на фосфин на Венера ще трябва да изчака новите анализи да бъдат рецензирани и публикувани - и след това да бъдат изследвани самите те - и може би за допълнителни наблюдения на планетата.