金星“生命记号”或是一场乌龙?一场科学家之战正愈演愈烈
来源:科技日报
发布时间:2021-01-21
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地外生命,是人类探索宇宙的终极话题。但凡出现任何有关外星生物的蛛丝马迹,都能让我们兴奋不已。

去年9月,一项“金星疑似生命迹象磷化氢”的发现刊登在国际顶级期刊《自然·天文学》上。一石激起千层浪,地球的这位邻居“曝光度”大增。但很快,不少质疑的声音响起。

图片来源:Nature Astronomy

近期,几篇反驳的论文陆续刊登在《天文学与天体物理学报》等期刊上。要知道,凡是公开发表的正规论文,都是通过同行评议的结果。换言之,原论文及反驳论文的观点皆有支持者。

原文:金星磷化氢“超标”原论文讲了一件什么事?

简单概括下来,就是科学家将两台望远镜观测到的数据进行处理后发现金星云层中含有相对较高含量的磷化氢,而磷化氢可能与生命活动有关。

值得一提的是,数据处理的方式很重要。与其说天文学家们能“看”到什么,倒不如说他们能在望远镜和探测器获得的观测数据中“挖掘”到什么。

当然,原论文也列举了多种非生命活动能产生磷化氢的情况,如光化学反应,闪电甚至流星雨等,但将目前人们所能想到的非生命活动产生的磷化氢总量加起来,再与观测到的磷化氢相比,结果令人兴奋——观测到的磷化氢更多!

原论文较为谨慎,认为多出来的这部分磷化氢产生途径可能有两种,一是金星生命活动的迹象,二是由其他未知的非生命过程产生。也就是说,这只给出了金星生命迹象的可能性,而非必然性。

然而,生机勃勃的地球已经在浩渺无垠的宇宙中孤单了太久。消息一出,便如炸雷一般,引起了学界乃至普通人的强势围观。

资料图:欧洲南方天文台发布的一张金星的艺术效果图,小图中展示了磷化氢分子。

反驳:数据失真和“另起炉灶”冷水,来得很快。

2020年9月14日,原论文刊发。约2周后,就有学者向《天文学与天体物理学》投稿反驳,6周后刊发。随后,两篇其他研究人员的反驳论文陆续刊发在《皇家天文学会月报》和《天文学与天体物理学》上。

这些学者是从哪些角度反驳的呢?

“大体上有两种,一种是对原论文所使用的原数据再处理后,结果并没有显示磷化氢显著存在。第二种是使用其他观测设备的红外数据,有两篇论文结果皆发现金星上磷化氢的上限比原论文低,其中一篇论文显示低了近两个数量级。” 中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室研究员刘勇查阅相关论文后告诉科技日报记者。

刘勇进一步解释,望远镜、探测器等观测设备是天文学研究的“眼睛”,但它们获得的大量数据并非全部真实有效,因为宇宙中有很多未知事件,谁也不知道一个光子在被人类“眼睛”捕获之前经历过什么。科研人员要对这些数据进行二次处理,去掉“噪声”,抽丝剥茧找出想要研究的对象信号。

“数据处理的方式对于研究的科学性、真实性至关重要。稍有不当,就可能令数据失真,甚至发生一些‘美妙的误会’。”刘勇说,原论文认为所用数据的高阶次幂可能为噪声,便将之“过滤”掉了,而反驳者则不认同这种数据处理方式,认为这样会人为地增强磷化氢信号。反驳者使用与之不同的处理方式对同一批数据处理后,未显著探测到磷化氢。

第二种反驳的论文有两篇,他们“另起炉灶”,使用了夏威夷毛纳基亚天文台等其他数据库中的红外数据(原论文中使用的是267GHz数据,为毫米波),估算出金星上磷化氢的上限,一篇论文显示磷化氢上限是原论文的四分之一,另一篇论文显示上限比原论文低了近两个数量级。

此前有报道称,原论文刊发后不久,原研究团队曾对数据进行了重新分析,承认部分阳性结果可能是由二氧化硫而非磷化氢造成的。不过,该团队坚持认为,在排除掉原有的错误处理后,金星云层中的磷化氢证据依然存在。

日本破晓号探测器拍摄的金星硫酸云层(伪色)。图片来源:AKATSUKI PROJECT TEAM/ISAS/JAXA

目前,孰对孰错尚未盖棺定论。

“反转”或助科学更近真实自古以来,很少人能抑制住对地外生命的好奇。这场以论文为枪炮、以研究成果为阵地的科学家之战或将随着更多学者的加入愈演愈烈。

刘勇更倾向于反驳者的观点。原因有三,一则金星环境恶劣,不适合生物生存;二则数据处理不当确实有可能产生一些意想不到的结果;三则新的发现往往能够得到一些旁证,原论文的结论尚未出现其他佐证,反驳者却持有至少两方面的论据。

但刘勇也在采访中再三强调只是“倾向于”,因为金星虽是地球近邻,却从未有人类真正踏足过,受限于金星恶劣的环境,能够开展的科学探测十分有限。真相距离我们还很遥远。而在真相揭开之前,任何探索的角度、犀利的争论都很有意义。

一位行星科学家虽因工作繁忙婉拒了科技日报记者的采访,但她也同样坦言:专家之间的争议很自然。

“无质疑,不科学,可证伪性正是科学最鲜明的特征。经受住了质疑的科学知识,无疑更加接近于真理。而那些被证伪了的理论和发现,就像绿叶一样,化作了春泥养护着科学之花,并帮助人类在探索之路上走得更加坚实。”北京天文馆副研究员李鉴说。

“怀疑和宽容是科学精神的重要内涵。”刘勇也表示,学者也许有时候会走弯路甚至犯错,但科学会在不断纠错中进步。这次就是一个很好的例子显示科学如何纠正自己的错误。“这也是我喜欢科学、崇尚科学之所在。”

科学议题欢迎君子之争。这场争论的背后,是科学家们提倡实事求是、主张自由探索的精神,是科学家们不停追求真理、不断接近真实的脚步。

◎ 科技日报实习记者 于紫月


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