金星の大気は生命の可能性のある兆候を明らかにする – 再び科学者が言う

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四年前、 思いがけない発見 金星の雲の中で、地球上の生命を示すガス、ホスフィンに遭遇しました。 口論得る 叱責 その後の観察では、結果を一致させることができませんでした。

今回、この発見に携わった同じチームが他の観測結果を携えて戻ってきており、7月17日にイギリスのハルで開催された王立天文学協会の会合で初めて発表した。 最終的に、これらの観察は 1 つまたは複数の科学的研究の基礎を形成することになりますが、この研究はすでに始まっています。

研究者らは、このデータには、私たちに最も近い惑星である金星の雲の中にホスフィンが存在することを示す強力な証拠が含まれていると述べている。 惑星地球と呼ばれることもあります。 邪悪な双子この惑星は私たちの惑星と同じくらいの大きさですが、鉛が溶けるほどの表面温度と腐食性の硫酸の雲があります。

この研究では、観測に使用された機器の 1 つであるハワイのジェームス・クラーク・マクスウェル望遠鏡に取り付けられた新しい受信機を利用したため、研究チームは発見内容にさらに自信を持てるようになりました。 「同じデータもたくさんあります」とインペリアル・カレッジ・ロンドンの天体物理学の読者であるデイブ・クレメンツ氏は言う。

「私たちは3回の監視キャンペーンを実施し、たった1回のキャンペーンで、最初の発見で得たデータの140倍のデータを取得しました。これまでに得られたことは、再びホスフィンの発見が得られたことを示しています」と同氏は述べた。

クレメンツ氏も参加した別のチームは、別のガスであるアンモニアが存在する証拠を提供した。

「これはホスフィンの発見よりも重要です」と彼は付け加えました。金星には生命が存在する 「彼らはアンモニアを生成するので、なぜ彼らがアンモニアを吸いたがるのかについては理解できる。」

地球上では、ホスフィンは有機物や細菌の分解によって生成される有毒で悪臭のあるガスですが、アンモニアは環境中で自然に発生する刺激臭のあるガスで、これも分解プロセスの最後に細菌によって主に生成されます。動植物の排泄物。

「土星の大気中にはホスフィンが発見されていますが、土星は巨大なガス惑星であるため、これは予想外のことではありません」とクレメンツ氏は述べています。アンモニアがそこを占めています。」

しかし、地球、金星、火星のような岩石惑星では、化学が酸素によって支配されている大気があります。これは、それらが最初に形成されたときに持っていた水素を維持するのに十分な質量を持たなかったため、この水素が逃げ出したためです。

したがって、金星でこれらのガスが見つかることは予想外です。 「通常の予想では、それらは存在しないはずです」とクレメンツ氏は言います。「ホスフィンとアンモニアは、系外惑星を含めてバイオマーカーとして提案されており、その点からも金星の大気中でそれらを見つけることは興味深いことです。」 「2020年にホスフィンの結果を発表したとき、それは驚きでしたが、それは十分に理解できます。」

その後の研究ではこの結果に異議が唱えられ、ホスフィンは実際には普通の気体であることが示唆されました。 二酸化硫黄。 Clements のチームが使用しているツール以外のツールからのデータ – 例: ビーナスエクスプレス宇宙船、 NASAの赤外線望遠鏡施設 そして今は絶滅した ソフィア気象観測所 – ホスフィンの結果を再現することもできませんでした。

しかしクレメンツは、彼の新しいデータは… から来ていると言いました。 アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ、またはアルマ望遠鏡二酸化硫黄が汚染物質であるとは考えにくく、他の観測結果からホスフィンが検出されないのはタイミングによるものであるとは考えられません。 「ホスフィンを発見したすべての観測は、金星の大気が夜から昼に移行するときに行われ、ホスフィンが見つからなかったすべての観測は、昼から夜に大気が移行するときに行われたことが判明しました。」彼は言った。

日中は、太陽からの紫外線が金星の上層大気の分子を分解することがあります。 「ホスフィンはすべて焼けてしまうので、見えないのです」とクレメンツ氏は述べ、唯一の例外は夜間に観測を行っている赤外線天文学成層圏天文台であると付け加えた。 しかし、クレメンツのチームによるそのデータのさらなる分析により、分子の微弱な痕跡が明らかになり、理論が強化されました。

クレメンスは無関係な点も指摘した 研究 ポモナのカリフォルニア工科大学の化学および生化学教授であるラケシュ・モーグルが率いるグループから。 モーグルはNASAのプログラムからの古いデータを再分析した 大型のパイオニア金星探査機、1978年に地球の大気圏に突入しました。

「画像は、金星の雲の中にホスフィンがppmレベルで存在していることを示していました。これは、私たちが検出していたものとほぼ同じです。つまり、それが集まり始めていますが、それが何を生成しているのかはまだわかりません。」とクレメンツ氏は述べた。

大型のパイオニア金星探査機からのデータを使用して、モーグル率いるチームは2021年に「（金星の）雲層の深部にホスフィンが存在するという説得力のある事例」を発表したとモーグルは電子メールで認めた。 「これまでのところ、私たちの分析は科学文献で異議を唱えられていない。これは、依然として物議を醸している望遠鏡による観測とはまったく対照的である」とクレメンツ氏のチームの研究には関与していないモーグル氏は述べた。

金星にアンモニアが存在することは、さらに驚くべき発見となるでしょう。 英国カーディフ大学の天文学教授ジェーン・グリーブス氏はハルでの講演でこの研究結果を発表し、ウェストバージニア州のグリーンバンク望遠鏡からのデータを使用した別の科学論文の基礎となる予定だ。

クレメンツ氏は、金星の雲は水滴で構成されているが、水滴ではないと述べた。 その中には水が含まれていますが、大量の溶解二酸化硫黄も含まれており、高濃度の硫酸に変化します。この硫酸は、大量に暴露すると人間にとって致命的となる可能性がある非常に腐食性の高い物質です。 「非常に濃縮されているため、私たちが知る限り、非常に酸性の環境を好む極限環境微生物を含む地球上のどの生命体とも適合しないでしょう」と、極限環境条件で生き残ることができる生物について言及した。 。

しかし、これらの酸滴内のアンモニアは緩衝剤として機能し、一部の既知の陸生細菌が生存できる十分な低いレベルまで酸性度を下げることができるとクレメンツ氏は付け加えた。

「この背後に興味深いのは、アンモニアを生成する何らかの微生物が存在するかどうかです。なぜなら、それは微生物が自らの環境を調節するエレガントな方法だからです」とグリーブス氏は王立天文学協会の講演会で述べた。 「地球上の最も極端な場所のいくつかは酸性になるので、完全に狂っているわけではない」という程度に、酸性度が低くなり、より生存可能になります。

言い換えれば、アンモニアの役割はホスフィンよりも説明しやすいということです。 「アンモニアが生命にとって有益である理由は理解しています」とクレメンツ氏は言います。私たちが理解できる目的。」

しかし、グリーブス氏は、金星の状態については欠落している情報が多すぎるため、ホスフィンとアンモニアの両方の存在は金星に微生物が存在する証拠にはならないと警告した。 「他にも多くのプロセスが起こる可能性があり、このプロセスが可能かどうかを判断する根拠となる真実は何もありません」と彼女は述べ、地球内部からの直接観察からのみ得られる決定的な証拠について言及した。雰囲気。

このような観測を行うための 1 つの方法は、欧州宇宙機関に搭載された機器のいくつかの電源をオンにするよう説得することです。 木星の氷衛星の探検家 ——探査機は木星系に向かっています——来年のいつか金星の近くを通過します。 しかし、より良いデータは次から得られるでしょう。 ダ・ヴィンチ、NASAが金星に打ち上げることを計画している軌道および大気探査機 1930 年代初頭。

科学的な観点から見ると、ホスフィンとアンモニアに関する新しいデータは興味深いが、慎重な楽観主義に値する、と英国のアバディーン大学の惑星科学教授ハビエル・マルティン・トーレスは述べた。 彼は研究を主導した 出版された 2021年には、ホスフィンの結果に異議を唱え、金星の雲の中では生命は存在できないと仮定する研究が発表された。

「私たちの論文は金星の大気の過酷で劣悪な条件を強調している」とマーティン・トーレス氏は電子メールで述べ、「硫酸の雲を中和できるアンモニアと、潜在的な生物学的特徴であるホスフィンの発見は、私たちの理解に疑問を呈し、示唆している」と述べた。より多くの化学プロセス… 「これは複雑かもしれませんが、厳密かつ包括的な科学的調査を通じてこれらの発見に対処することが重要です。」

同氏は、この発見は研究に新たな道を開くものだが、健全な懐疑心を持って扱う必要があると付け加えた。 同氏は、金星の雲からのホスフィンとアンモニアの発見は刺激的だが、それは金星の大気の謎を解明するための長い旅の始まりにすぎないと語った。

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの物理学および天文学部の講師であるケイト・バトル博士は、金星の大気化学に関する科学者の現在の理解ではホスフィンの存在を説明できないと述べた。 「ホスフィンの測定を行ったチームは、金星に生命を発見したとは主張していないことに留意することが重要です」とパテル氏は電子メールで述べた。私たちがまだ理解していない金星の大気の存在を示しています。」

パテル氏は、アンモニアの発見が確認されればエキサイティングなものになるだろうと付け加えた。なぜなら、アンモニアと硫酸は、火山性、生物学的、またはまだ考慮されていない何かのプロセスであれ、アンモニアの生成自体を促進する何らかのプロセスがなければ共存できないはずだからだ。

これら 2 つの結果は暫定的なものにすぎず、独立した確認が必要ですが、木星の氷衛星探査機やダ ヴィンチなどの今後の金星探査ミッションは興味深いものになると彼女は結論付けました。

「これらのミッションは、最近の観察によって生じた疑問への答えを提供する可能性があり、私たちに最も近い隣人の大気と生命を宿す能力についての興味深い新たな洞察を確実に与えてくれるでしょう」とパテル氏は語った。