金星の大気中にホスフィンを生成する微生物が浮遊しているという考えは、そのガスの検出が、その発見に使用された望遠鏡のアンテナによって歪められた可能性があると科学者らが考えていることから、ますます揺らぎつつある。
昨年、天文学界は、地球に最も近い隣の惑星、金星に地球外生命体が存在するかもしれないという期待で沸き立ちました。英国カーディフ大学を率いる研究チームは、金星の雲から微量のホスフィンを検出したと発表しました。地球では、この有毒ガスは池の粘液など、酸素が不足した環境で微生物によって生成されます。金星でもこのガスが微生物によって生成されている可能性があるのではないかと、誰もが疑問を抱いていました。
そこに至るまでの経緯は次の通りです。2017年、科学者たちはハワイのジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡（JCMT）を金星に向け、金星からの背景電波放射を検出しました。彼らは266.94GHzの周波数の電波が吸収されていることに気付きました。ホスフィンと二酸化硫黄がこれらの周波数付近の電波を吸収することが知られていました。しかし、これら2つの物質を区別することは困難であるため、2019年にはチリのアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）も稼働させ、調査を行いました。これらの結果から、天文学者たちは昨年、二酸化硫黄の可能性を否定し、ホスフィンの兆候を発見したと結論付けました。
アメリカのワシントン大学を率いる研究チームは、このアンテナがホスフィンではなく、実際には二酸化硫黄を検出していたと推測している。二酸化硫黄は生命の証拠とは考えられておらず、金星の大気中に豊富に存在する。この研究チームは、この考えをまとめた論文をアストロフィジカル・ジャーナル・レターズ誌に発表する予定だ。
「2019年の観測時のALMAのアンテナ構成には望ましくない副作用があった。二酸化硫黄のように金星の大気のほぼどこにでも存在するガスからの信号は、より小さな範囲に分布するガスからの信号よりも弱いのだ」と、この最新論文の共著者でNASAジェット推進研究所の研究員であるアレックス・エイキンズ氏は述べた。
つまり、英国チームは二酸化硫黄をホスフィンと間違えた可能性が高い。米国の科学者たちはまた、金星の様々なデータセットを集めて大気をシミュレートするモデルを構築し、雲がホスフィンではなく二酸化硫黄で構成されていた場合、カーディフ・グループの測定値が再現されるかどうかを確認した。そして、SO2でも同レベルの吸収が得られることが分かった。
「放射伝達（SMART）モデルは、惑星の大気中の分子やエアロゾルと電磁放射の相互作用を調べるモデルであり、大気の組成が分かれば惑星のスペクトルをシミュレートするのに使用できる」とエイキンス氏は金曜日にエル・レグ紙に語った。
このモデルを用いて、JCMT望遠鏡とALMA望遠鏡で観測された周波数範囲における金星のスペクトルをシミュレートしました。放射伝達モデルを用いることで、266.94GHzのJCMT特徴は金星の雲ではなく、雲の上空の大気で生成されたことを決定的に証明することができました。このモデルを用いることで、金星の上層大気中に通常存在する二酸化硫黄の量で、ホスフィンを必要とせずに266.94GHzの特徴を説明できることを示しました。
レジスター紙はホスフィン発見に関わったチームにコメントを求めたが、回答者はいなかった。
科学的方法
昨年報告された濃度のホスフィンが実際に存在するかどうかについては、まだ結論が出ていません。濃度は低かったものの、ホスフィンが何らかのプロセス、おそらく微生物によって生成されたことを示唆するほど高かったと考えられます。
しかし、過去数カ月間に、独立して研究を行っている科学者らが、ホスフィンが検出されたかどうか自体に疑問を投げかける論文を発表している。
こんにちは、えーと、ご近所さん。ご一緒してもよろしいでしょうか？金星の大気圏に生命の兆候が発見されました
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「もしJCMT信号が中間圏のホスフィンからのものならば、信号の強さと、その高度での化合物の1秒未満の寿命を説明するには、光合成によって地球の大気に酸素が送り込まれる速度の約100倍の速度でホスフィンが中間圏に運ばれなければならないことになる」とワシントンの論文共著者で同大学の天文学教授であるビクトリア・メドウズ氏は述べた。
この疑問に最終的に答えるためには、科学者は金星に探査機を送り、その大気の化学組成を直接採取する必要がある。
「金星の大気にはホスフィンが存在する可能性があります」とエイキンス氏は語った。「真の疑問は、ホスフィンが実際に存在するかどうか、あるいは存在するとすればどれほどの量なのかということです。当初の主張の興味深い点は、検出されたホスフィンの量が、金星の大気化学に関する現在の私たちの理解では説明できないほどであり、生命のような他の何かがこれほどのホスフィンを生成する必要があるという点です。」
「観測結果から、金星にはこれほどの量のホスフィンは存在しないという解釈ができました。もし金星の大気にホスフィンが存在するとしたら、その量ははるかに少なく、それほど興味深いものではないでしょう。」®
