Жизнь на Венере или потенциальный скам?

Добрый день, я хотел бы поделиться своими мыслями о якобы найденных признаках жизни в облаках Венеры в 2020 году и почему вся эта история могла быть неудачной финансовой махинацией.

Осенью 2020 года группа американских учёных опубликовали научную статью ^[1], в которой говорится, что в облаках планеты были найдены следы PH₃ (фосфин), что в свою очередь может свидетельствовать о биологическом происхождении данного вещества.

Аргументация была следующая. Атмосфера Венеры известна своей кислотностью и наличием большого количества окислителей. Фосфин в свою очередь, это очень сильный восстановитель, и если он действительно присутствует в атмосфере, то должен существовать источник его постоянного пополнения. Одним из возможных источников могла быть примитивная форма жизни. И это весьма логичное заявление.

youtube - Первый красный флаг

Лично я узнал об этом с youtube, тогда очень многие авторы освещали это событие. Естественно, моей первой реакцией было восхищение, при моей жизни была найдена, пусть и примитивная, но внеземная форма жизни. Но кое что мне показалось странным.

Событие освещали не только блогеры научно-популярной тематики такие как Becky Smethurst (Dr. Becky) из Оксфордского университета, но совершенно далёкие от этой темы люди - обзорщики компьютерного железа, автомеханики, эксперты по криптовалюте и тому подобные личности. Я специально проверял их каналы, до этого раза у большинства никогда не было видео на научную тематику и в целом сюжеты имели очень шаблонный характер:

• восхитительная новость о находке века с эмоциональной подачей

• создание доверительной атмосферы прямыми ссылками на научную работу и сайт NASA

• обсуждение следующего шага в более подробном изучении данной загадки

У меня создалось впечатление как будто им выдали одну и ту же методичку, и в целом это походило на грубую работу seo-специалистов при закупке ссылочной массы на недавно созданный сайт, я по своей работе такое часто видел. Кроме того, авторитетные (в лично моём понимании, вы не обязаны соглашаться) люди, такие как Anton Petrov и Sabine Hossenfelder, либо вообще игнорировали эту новость, либо максимально осторожно и коротко её упоминали.

Для убедительности новость подавалась как "NASA нашли жизнь на Венере", в то время как на главной странице NASA был пост руководителя организации следующего характера:

Наши коллеги из университета Кардиффа опубликовали научную статью в которой утверждают, что они нашли возможные признаки жизни на Венере. Мы их поздравляем и желаем удачи в дальнейшей работе. NASA не имеет никакого отношения к этому исследованию.

Эту неточность я не брал во внимание (хотя стоило), я подумал так - сначала одни решили приврать ради увеличения количества просмотров видео, другие уже скопировали не совсем достоверный контент без проверки первоисточника.

Тем не менее, шума было много, и я решил всё же прочесть оригинал статьи, ссылкой на которую все эти блогеры тыкали в лицо общественности, мой диплом химика хоть и не позволяет в полной мере понимать астрофизику, но с пониманием спектроскопии и фотометрии проблем нет. Статья вызвала у меня много вопросов, в первую очередь, её качество, мне аж перестало быть стыдно за свои рефераты в университете на фоне этой научной работы.

Коротко о научной работе

Авторы делали замеры на наземных аппаратах ALMA и JCMT, второй из них расположен на Гавайях. В период научных наблюдений на Гавайях сельскохозяйственная промышленность активно применяла фосфор-содержащие пестициды, также было как минимум три активных крупных производства таких пестицидов, не по всем из них учёные нашли график работы и объемы выбросов в атмосферу. Наземные наблюдения Венеры возможны только в утренние и вечерние часы как раз во время перепада температур и испарения/конденсации влаги с поверхности. Учёные прямо утверждали (в предварительном варианте статьи), что "есть вероятность, что сигнал линии фосфина был земного происхождения".

Немного информации о спектральных линиях.

Выше для наглядного примера расположена диаграмма спектральных линий атома водорода в видимом диапазоне. Для оторванных от молекул атомов и ионов подобные линии являются очень характерными - они узкие, у многих из них хорошо определяемый сигнал, набор линий уникальный для каждого химического элемента, благодаря линиям водорода мы определяем возраст вселенной и дистанции между галактиками, это очень надёжный источник информации.

Спектроскопия - второй красный флаг

А вот для молекул всё намного хуже и сложнее, PH₃ это как раз таки не отдельно взятый атом, а молекула. Линии спектров молекул часто широкие, многочисленные, у разных молекул линии могут накладываться друг на друга. Спектральная линия - это как отпечаток пальца молекулы. Но у фосфина и диоксида серы некоторые "пальцы" очень похожи. Проблема с линиями PH₃ и диоксида серы SO₂ - определяя концентрацию одного вещества мы рискуем измерить суммарную концентрацию. Или же концентрацию второго, когда первого вещества вообще нет. Мы точно знаем, что в атмосфере Венеры есть SO₂ в больших количествах, тем не менее, авторы научной работы, по их же словам, были уверены, что они регистрируют сигналы именно от фосфина, а не оксида серы. Не все линии обоих веществ накладываются друг на друга, но наблюдения сквозь земную атмосферу за атмосферой другой планеты накладывает серьёзные ограничения на доступность того, что мы можем измерять. В данном случае, измерительный аппарат за пределами земной атмосферы был бы очень полезен.

Выводы - третий красный флаг

Уважающие свою репутацию учёные не бросаются такими громкими выражениями как "внеземная жизнь" вне зависимости от того, идёт ли речь о разумных инопланетянах или бактериальной форме жизни. Внеземная жизнь всегда должна идти последним возможным вариантом в списке потенциальных причин и должна рассматриваться тогда, и только тогда, когда все остальные варианты перечеркиваются достоверными фактами.

Процессы на поверхности Венеры, а тем более, под её поверхностью, являются наименее изученными среди всех планет земной группы. Наши знания об этом стремятся к нулю из-за очень плотной атмосферы планеты и её негостеприимности. Мы точно знаем, что поверхность Венеры относительно молодая из-за неустановленных геологических процессов, мы имеем крайне слабое представление о том, какие химические реакции могут идти под венерианской поверхностью, какие залежи минералов там есть и что выбрасывается в атмосферу из трещин и разломов. Тем не менее, ученые в своей статье сделали акцент именно на вероятном биологическом источнике фосфина.

А вот и виновник торжества

Хайп вокруг этой темы не стихал, а наоборот, нарастал в течение пары недель, это было похоже на рекламную кампанию с хорошим бюджетом. Только вот у каждой рекламы есть бенефициар с товаром, который надо продать. Я не понимал, кто может получать выгоду от подобного и как её вообще получить.

Очень скоро в СМИ о себе заявила, в том числе через обзоры несвязанных напрямую блогеров, компания Rocket Lab - изготовитель легких и сверхлёгких ракет-носителей. По утверждению этой организации, они могли в относительно короткие сроки собрать ракету и запустить в атмосферу Венеры научный прибор размером с волейбольный мяч чтобы точно выяснить наличие и природу фосфина. Но это надо было делать срочно поскольку запускать ракету к Венере когда вздумается нельзя, существуют пусковые окна (временные рамки) для этого. И по странному стечению обстоятельств, в 2023 году такое окно было, но сборку и финансирование нужно было начинать уже тогда. Всё, что требовалось для постановки точки в этой истории - NASA должно было купить ракету у Rocket Lab.

Кроме того, эта информация подавалась в таком ключе, как будто кроме наземных телескопов ALMA, JCMT и волейбольного мяча в ракете, у человечества нет никаких других средств наблюдения. Следующие варианты научных исследований вообще никак не упоминались в данном скрытом коммерческом предложении о покупке ракеты:

• есть множество других наземных научных приборов, их можно подключить к исследованию

• вывод на орбиту Земли небольшого специализированного космического телескопа намного дешевле полёта к Венере, но при этом убирает главную помеху в виде земной атмосферы

• в космосе уже и так были исследовательские аппараты, которые могли помочь уточнить данные

• на орбите Венеры в то время уже работала японская межпланетная космическая станция «Акацуки», её миссией было изучение атмосферы Венеры

Хотя в последствии к японцам всё же обращались за разъяснениями, но они решили не вмешиваться в эту историю и тактично ответили, что не могут ни помочь, ни опровергнуть данные ALMA и JCMT сославшись на особенности аппаратуры своего научного корабля.

Помимо этого, руководитель NASA в своём твиттере сделал очень неоднозначный пост, который сильно отличался по тону от того, что он писал на сайте NASA незадолго до этого:

"Жизнь на Венере? Открытие фосфина, побочного продукта анаэробной биологии, является самым значительным событием на сегодняшний день в обосновании существования жизни за пределами Земли. Около 10 лет назад НАСА обнаружило микробную жизнь на высоте 120 000 футов в верхних слоях атмосферы Земли. Пришло время уделить приоритетное внимание Венере."

А что ещё более интересно, часть учёных которые "нашли" жизнь на Венере, имели прямые связи с Rocket Lab - Sara Seager (стала научным руководителем миссии компании Venus Life Finder), Janusz Petkowski, David Grinspoon (соавторы миссии) и Jane Greaves участвовали в исследовательских работах Rocket Lab.

Покупки ракеты так и не произошло. Несмотря на активную рекламную кампанию, общественность во главе с независимыми учёными начали давить на сомнительную научную ценность искомой статьи и начали искать прослеживающиеся связи между авторами научной статьи, Rocket Lab и резко поменявшим своё мнение руководителем NASA. Общественные призывы шли не к NASA о покупке, а к государственным организациям о проверке на предмет сговора.

В итоге, ещё до конца 2020 года группа учёных заявили, что они допустили статистическую ошибку в своей работе, а Rocket Lab заявили, что к 2023 году они не успевают собрать ракету.

С не имеющими отношения к науке блогерам на youtube лично мне всё и так было понятно. Но вот у меня были вопросы к Dr. Becky, которая не упускает шанса напомнить подписчикам о наличии у неё PhD по астрономии. В комментариях к её видео я прямо спросил, почему она с детской наивностью и восхищением продвигала новость про "жизнь на Венере", хотя отлично понимала ценность научной статьи, на которую она ссылалась. Подобных комментариев от разных людей было много. Комментарии с неудобными вопросами были удалены.