本报记者余
在40摄氏度，90倍地球大气压力下，“雨”就是硫酸。这样的金星怎么会有“生命迹象”呢？别说很多吃瓜的人不信。很多科学家也提出了疑问。
自9月14日起，美国卡迪夫大学、剑桥大学、曼彻斯特大学、麻省理工学院等机构在《自然-天文学》 (Nature Astronomy)上联合发表了一篇爆炸性论文(以下简称“原论文”)。与此同时，这个被地球人忽视了很久的邻居变得炙手可热。
科学界最光明正大的较量，就是用论文反击。科学家在发表论文前提前上传草稿的网站ArXiv已经成为“名正言顺”交火的主战场。
10月19日、10月27日、10月28日，ArXiv上出现了三篇反驳原论文的文章，分别来自一个荷兰团队、一个NASA团队和一个英国教授。
三篇反对文章的断章取义基本一致，指向原论文数据处理方法不当，容易造成虚假结果。在使用独立的分析工具重新审视原始望远镜数据后，更不用说金星的“生命迹象”是否来自生命，“迹象”本身已经不存在了。
要知道，现代天文学家不再是直接看星星，而是看数据。望远镜不像相机那样直接拍摄恒星，而是传输海量光谱数据。天文学家要做的就是在这些数据中挖掘线索，看看能否讲出一个符合某种理论模型、逻辑上有道理的故事。
这涉及到一个复杂的数据处理过程，最终数据与故事的匹配程度由统计学会评估。只有达到一定的数学标准，才算是靠谱的故事。
那么，原论文讲了一个怎样的“故事”呢？
原论文的陈述
简单来说，我们可以把光谱想象成一把梳子，每个梳齿依次代表不同频率的光波。
当这种梳子“梳理”金星大气层时，其中的一些化学物质会吸收特定频率的光波，折断一些相应的梳齿。
因此，科学家可以通过观察最后一次梳断了哪些梳齿以及缺了多长时间来推断金星的大气中有哪些化学物质以及含量有多少。
原始论文发现，267 GHz的“梳齿”缺失了一个明显的部分。他们认为这个梳齿对应的化学物质是磷化氢(PH3)。
高氢氧化物、磷化氢和更著名的硫化氢一样难闻，而且毒性很大。为什么它们可以作为“生命的标志”？
原来，目前人类只在太阳系大型气态行星的高温高压大气中发现了磷化氢，而岩质行星高度氧化的表面和大气会迅速破坏磷化氢。
比如在我们的地球上，磷化氢的产生只与人类工业生产或厌氧微生物活动有关。
根据光谱的缺失程度，金星云层中的磷化氢丰度为20ppb，即每十亿个分子中有20个磷化氢分子。
原论文写道：“经过穷尽的稳态化学和光化学路径分析，很难解释金星上磷化氢的存在。金星的大气、云层、地面、地面、闪电、火山或陨石传播都没有已知的非生物生产方式。”
根据模拟，在金星的温度和浓度下，光化学路径会产生这个浓度水平的磷化氢气体，反应速率差4到6个数量级。
也就是说，金星上的磷化氢浓度很难用人类现有的化学知识来解释，这不仅暗示了金星的云层中存在生命，而且可能是活生生的生命，不断产生磷化氢来抵消快速分解的过程。
论文总结道：“磷化氢可能来自未知的光化学或地球化学过程，或者生命，类似于地球上的生物磷化氢。”
对方的声音
虽然原论文的结论很谨慎，但并没有直接说金星上有生命。但是退一步说，这个磷化氢信号真的存在吗？
原始论文中使用的数据来自两台毫米波(30GHz至300GHz)/亚毫米波望远镜，即夏威夷的麦克斯韦望远镜(JCMT)和智利的阿塔卡马望远镜(ALMA)。
10月19日，荷兰莱顿大学观测天体物理学教授伊格纳斯斯内伦(Ignas Snellen)等四位荷兰学者率先上传了ArXiv: 《金星云层中的磷化氢气体》中的第一个“锤子”(重新分析了金星267 GHz alma观测数据，没有发现统计意义上的磷)。
“锤子”指的是ALMA数据的处理方法。
该团队认为，原始论文中用于拟合光谱通带的12阶多项式将导致错误的结果。有了这个“公式”，还可以做出另外五个强信号。
荷兰团队用自己的方法重新处理ALMA数据后，磷化氢信号的可靠性只有2，达不到统计学通常的要求。总之，在荷兰团队使用了他们认为更可靠的数据处理方法后，ALMA望远镜提出的267GHz信号无法解释为来自磷化氢。
该论文还指出，原始论文的作者已经通知每个人，ALMA数据处理脚本已经更新。与此同时，ALMA科学档案的数据也在进行同样的修正。重新处理的数据不再包括原始论文中报告的强烈波纹，这与荷兰团队的发现一致。
10月28日，英国赫特福德郡大学教授马克汤普森在ArXiv上传了一篇题为《对金星267兆赫ALMA观测结果的再分析：未显著探测到磷化氢》(金星267 GHz JCMT观测的统计可靠性：没有磷吸收的显著证据)的文章。
他质疑JCMT数据结果的观点和荷兰团队质疑ALMA数据结果的观点如出一辙，就是多项式拟合。Thompson发现多项式拟合过程也会导致JCMT谱数的假阳性结果。因此，在JCMT金星光谱中没有磷化氢吸收的明显证据。
包括NASA的科学家Geronimo Villanueva在内的27人有一个更简洁直接的称呼：《金星267赫兹JCMT观测结果的统计可靠性：没有磷化氢吸收的显著证据》(金星大气中没有磷)。
由于“严重的基线校准问题”，NASA团队认为ALMA数据中的磷化氢信号无效。他们还使用不同的分析工具进行独立的校准和分析，没有观察到磷化氢的痕迹。
JCMT望远镜观测到的所谓磷化氢特征，可以用中等丰度(约100 ppbv)的二氧化硫来解释，而后者更为常规合理。
此外，如果ALMA或JCMT望远镜中的信号确实是磷化氢，那么磷化氢必须出现在70公里以上的高空，这与他们的光化学网络完全不符。
热水PK冷水
值得一提的是，NASA团队于10月21日将文章发给了原始论文的第一作者Jane Greaves和《金星大气中没有磷化氢》的编辑Luca Maltagliati。10月26日，转到《自然-天文学》的“发生的事项”部分。
《续事》是2023年底推出的《自然-天文学》的版块。如果对《自然》之前发表的论文有特别有意思、特别及时的同行评论或说明，可以以“续事”的形式发表。同时，被评论的原文作者获得回复机会。如果编辑部认为回复“建设性地推动了讨论”，将在“继续事项”文章的同时发表回复文章。
荷兰团队和汤普森已经分别向《自然》(天体物理学，AA)和《天文与天体物理》(皇家天体物理学会月报，MNRAS)提交了论文，这两个期刊是天体物理学领域的顶级期刊。
看来《金星生命迹象》这个吸引人的科学话题很快就要正式推出“第二季”了。
编辑：韩
校对：蒙銮
