Fosfine op Venus: Een Meetfout

Moderator: Astro

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 42

Fosfine op Venus: Een Meetfout

Fosfine op Venus: Een Meetfout
Venus.png
De ontdekking van de gas fosfine (PH3) in de atmosfeer van Venus door Greaves et al. ging niet onopgemerkt voorbij. Omdat het gas niet op chemische manieren kan ontstaan in de atmosfeer van Venus, was de conclusie dat microbisch leven deze gas produceert snel bereikt. Het leverde met recht veel media-aandacht op, want als het fosfine inderdaad was waargenomen, zou dat een zeer interessante eerste indicatie van buitenaards leven kunnen zijn. Er werden zelfs al missies voorgesteld om zo vroeg als 2022 op locatie te kunnen speuren naar deze fosfine-zuchtende levensvormen. Volgens sterrenkundigen van de Universiteit Leiden kunnen die plannen het best nog even op zich laten wachten: in een nieuw artikel, gepubliceerd op 21 oktober 2020 in Astronomy & Astrophysics, stellen ze dat de waarneming van fosfine statistisch gezien ongegrond is.

In hun slechts 3-pagina lange ‘Re-analysis of the 267-GHz ALMA observations of Venus’ maken ze gebruik van dezelfde data en methoden als Greaves et al., maar stuiten op tegengestelde bevindingen. Waar de twee onderzoeken divergeren is in de interpretatie van een bepaalde wiskundige truc om verstorende effecten van de gebruikte apparatuur te onderdrukken.

De waarnemingen van Greaves et al. werden gedaan met de ALMA interferometer, een groep van 66 schotels. Deze individuele schotels kunnen licht in allerlei frequenties opvangen, in wat we spectra (enkelvoud: spectrum) noemen. De echte kracht van de interferometer is dat deze afzonderlijke metingen samengevoegd kunnen worden door gebruik te maken van bekende effecten van de interferentie van licht. Op die manier kunnen de 66 schijnbaar afzonderlijke schotels samengevoegd worden tot één gigantische schotel, met alle observationele kracht van dien. Dit proces heet ‘apertuursynthese’ en wordt veel gebruikt in radioastronomie, ook bijvoorbeeld voor de beroemde eerste foto van een zwart gat. Door die synthetische ‘optelsom’ van metingen is apertuursynthese daarentegen ook gevoelig voor zogenaamde ‘meting-artefacten’, storingseffecten die gepaard gaan met de gebruikte instrumenten. Er zijn daarentegen altijd manieren om ook die artefacten weer te minimaliseren, wat ons weer terugbrengt bij de metingen van fosfine.

De Leidse kritiek is namelijk dat in hun onafhankelijke heranalyse van de data er een fout gemaakt is in die minimalisatie. Greaves et al. voegde voor hun minimalisatie van storingseffecten een artificiële functie aan de data toe, waartegen bepaalde ruis gemiddeld zou kunnen worden. In de Leidse heranalyse blijkt daarentegen dat dit ook een significant effect had op de daadwerkelijke informatie over het spectrum van Venus, waardoor signalen zoals die van fosfine verschenen, maar zonder een ‘echte’, fysische reden.
Normaliter worden moleculen als fosfine in een spectrum waargenomen doordat ze een klein portie licht kunnen absorberen. Deze absorpties zijn letterlijk ‘ontbrekende’ stukjes in het waargenomen spectrum, en geven direct bewijs voor de aanwezigheid van bepaalde lichtabsorberende moleculen. Maar in Greaves et al. was dat stukje ontbrekende spectrum dus helemaal geen gevolg van een absorberend molecuul in de atmosfeer van Venus, maar van een soort ad-hoc wiskundige ingreep om een compleet ongerelateerd instrumenteel artefact te doen verdwijnen. Toen namelijk door de Leidenaren geëxperimenteerd werd met andere functies voor die verdwijntruc had dat directe gevolgen voor de ‘absorptiekenmerken’ in het spectrum: de fosfine-kenmerken verdwenen tot statistisch insignificante waarden, of er verschenen totaal andere (niet-fysische) kenmerken in het spectrum.

Volgens de Leidse heranalyse is er dus geen reden om te geloven dat er fosfine is waargenomen op Venus. Dit geeft op zijn beurt weer aan dat er op Venus waarschijnlijk geen buitenaards leven zal worden gevonden als er toch wordt besloten in 2022 op bezoek te gaan.

Berichten: 36

Re: Fosfine op Venus: Een Meetfout

De teleurstelling bij hen die alles weten van hemelbewoners, aardgeesten en tuinkabouters zal groot zijn.
Het is ook goed mogelijk dat deze bevinding totaal genegeerd wordt.

Reageer