Een paar dagen geleden, op de najaarsbijeenkomst van de American Geophysical Union, een van de belangrijkste conferenties in de wetenschap, begon een bepaalde sessie met een scherpe herinnering, vergelijkbaar met de instructies van een schoolmeester om aardig te spelen. “Vergeet niet dat dit een wetenschappelijke sessie is en dat we verschillende standpunten zullen hebben,” zei Sushil Atreya, professor klimaat- en ruimtewetenschappen aan de Universiteit van Michigan en een van de organisatoren van de conferentie. “Alle standpunten zijn belangrijk, en we moeten onze collega’s met respect behandelen.”

Gezameld op kleine schermen in de Zoom-ruimte – dit is tenslotte nog steeds 2020 – waren wetenschappers van tegengestelde kanten van het meest intrigerende mysterie in de astronomie dat dit jaar naar voren is gekomen: Wat gebeurt er in de wolken van Venus?

In september meldde een team wetenschappers dat het bewijs had gevonden van een giftig gas, fosfine genaamd, in de atmosfeer van de planeet. Op Aarde wordt dit gas geproduceerd door micro-organismen. Fosfine kan niet lang overleven in de atmosfeer van Venus, dus als het gas daar zou zijn, zou iets de voorraad moeten aanvullen. De onderzoekers gaven een paar mogelijke verklaringen voor de bron. Het zou een chemisch proces kunnen zijn dat niemand ooit eerder had gezien, of – misschien, mogelijk, waarschijnlijk niet, maar het kan gewoon niet worden uitgesloten – een of andere vorm van Venus-leven.

Opeens was Venus een van de meest aanlokkelijke doelen in de zoektocht naar leven buiten de Aarde, en in die eerste momenten waren andere wetenschappers in het veld ongewoon enthousiast over het onderzoek en de implicaties ervan.

Maar in de maanden na de grote aankondiging is het enthousiasme verdwenen. Andere wetenschappers hebben twijfels over het onderzoek geuit. Het oorspronkelijke team heeft zijn bevindingen herzien. De wetenschappelijke gemeenschap is zo verdeeld dat in een tegenartikel de auteurs de onderzoekers die de fosfine oorspronkelijk identificeerden, “uitnodigden” om te overwegen hun studie helemaal in te trekken. In de wetenschappelijke literatuur geldt dat als een behoorlijk pittige aanval, genoeg om andere onderzoekers te doen huiveren. (De onderzoekers verwijderden later die formulering en verontschuldigden zich.)

More Stories

Lees: Waarom Venus de beste planeet is

Het controversiële deel van deze ontdekking zou de suggestie zijn dat er leven zou kunnen bestaan in de wolken van Venus. Buitenaardse wezens zijn echter niet het onderwerp van het huidige debat. Wetenschappers kibbelen over iets meer fundamenteel: de detectie van het gas zelf.

Is er fosfine in de atmosfeer van Venus, of niet? Voor een niet-wetenschappelijk waarnemer lijkt de vraag eenvoudig genoeg. Waarom zou het bepalen van dit simpele feit ingewikkeld zijn?

Het kortste antwoord is dat astronomie moeilijk is. Het werk vereist dat wetenschappers grote conclusies trekken over verre oorden op basis van minuscule signalen die zijn ingeprent in het licht dat de aarde bereikt. Telescoop observaties produceren geen handige uitlezingen die zeggen Ja fosfine of Nee fosfine. De wetenschappers achter de ontdekking moesten wiskundige vergelijkingen toepassen om die kleine signalen uit de ruis van de gegevens te halen en ze dan proberen te interpreteren op basis van hun huidige kennis van een andere planeet, die zelf niet erg robuust is. De gedenkwaardige ontdekking kwam tot uiting in een eenvoudige plot van kronkelende lijnen – of niet, afhankelijk van wie je het vraagt. De astronomie zit vol meningsverschillen zoals deze, maar deze tilde lijnen vormen de basis voor bijna alles wat we weten over de planeten, sterren en sterrenstelsels buiten de onze.

Venus was de eerste planeet die de mens ooit met ruimtevaartuigen heeft verkend. Vanaf de jaren zestig onthulde een reeks Sovjet-missies een oven van een wereld, met een dikke, bewolkte atmosfeer die het oppervlak zo heet houdt dat lood erop zou smelten als ijs op aarde. In dezelfde tijd suggereerden de astronomen Carl Sagan en Harold Morowitz dat, hoewel de Venusbodem onherbergzaam was voor leven, de atmosfeer dat misschien niet was. Misschien waren de bewoners van een vroege Venus, ooit net zo bewoonbaar en zacht als de Aarde, naar de hemel gevlucht toen de planeet ondraaglijk broeierig werd.

Decennia later richtte Jane Greaves, een astronome aan de Universiteit van Cardiff, een telescoop op onze naaste buur. Greaves was op onderzoek gestuit dat suggereerde dat astronomen die op zoek waren naar buitenaards leven zouden moeten overwegen om op exoplaneten naar fosfine te zoeken, omdat buitenaardse astronomen die naar ons keken waarschijnlijk sporen van hetzelfde gas op Aarde zouden kunnen vinden. Ze besloot het idee te testen op Venus. “Ik had niet echt verwacht dat we iets zouden ontdekken,” vertelde Greaves in september.

Toen Greaves en haar collega’s hun sets van kronkelende lijnen onderzochten, zagen ze een duidelijke dip, een teken van een molecule die een bepaalde golflengte van licht absorbeert. Ze stelden vast dat deze chemische signatuur toebehoorde aan fosfine.

Lees: Waarom verwaarloost NASA Venus?

Nadat het nieuws bekend werd, verdiepten andere wetenschappers over de hele wereld zich in het onderzoek, en er verscheen een stroom van artikelen online.

Een groep herzag telescoopwaarnemingen van de atmosfeer van Venus van enkele jaren geleden en stelde vast dat ze geen bewijs lieten zien van de fosfine die Greaves en haar team zeiden te hebben gevonden in de wolkentoppen. Verschillende onderzoekers herhaalden de data-analyse van Greaves en haar collega’s en stelden vast dat de specifieke formule die Greaves en haar collega’s hadden gebruikt om hun waarnemingen te interpreteren, een vals signaal zou hebben voortgebracht. Eén team argumenteerde dat het signaal niet afkomstig was van fosfine maar van zwaveldioxide, dat veel voorkomt in de wolken van Venus en geproduceerd wordt door gewone, oude chemische interacties. Een andere groep reikte tientallen jaren in het verleden en vond een potentieel signaal voor fosfine, begraven in gegevens van een NASA-missie die Venus begon te bestuderen in 1978.

“Zelfs de publicaties die geen fosfine hebben, hebben hun eigen verschillende manieren om te zeggen dat er geen fosfine is,” vertelde Clara Sousa-Silva, een astrochemicus die fosfine bestudeert aan Harvard, en een van Greaves’ co-auteurs, me onlangs. “We zijn het niet eens over hoeveel signaal er op verschillende plaatsen is, en dan zijn we het niet eens over wie dat signaal zo sterk maakt als het is, en hoe. Het lijkt alsof dit enorme meningsverschillen zijn, maar ze komen neer op piepkleine beslissingen en mechanismen voor gegevensverwerking.”

Sousa-Silva en haar collega’s verwachtten de kritische blik natuurlijk, en verwelkomden die zelfs. Wetenschap, vooral wetenschap aan de rand van de huidige kennis, wordt verondersteld een intellectueel gevecht te zijn, en deze is nog steeds in beweging. De meeste artikelen zijn niet onderworpen aan peer review, het zorgvuldige proces waarbij ideeën worden getest en aangescherpt voor publicatie in wetenschappelijke tijdschriften. “Wat we zien is het vluchtige en rommelige proces waarmee de wetenschap zich ontwikkelt,” vertelde David Grinspoon, een astrobioloog aan het Planetary Science Institute. Grinspoon schrijft al sinds de jaren ’90 over de mogelijkheid van leven op Venus, maar was niet betrokken bij het laatste onderzoek. “En als men nu zou proberen op te sommen wie gelijk heeft en wie ongelijk, dan zou dat een gekmakende exercitie zijn.”

Lees: Een zweem van water in de atmosfeer van een verre planeet

Om de zaken nog ingewikkelder te maken, bleek dat er een probleem was met de ruwe gegevens van een van de twee telescopen die bij het onderzoek betrokken waren, en die zouden opnieuw moeten worden verwerkt. Wetenschappers werken meestal niet met ruwe gegevens, maar vertrouwen op telescoopmedewerkers om hen te voorzien van zorgvuldig verfijnde informatie. Het team van Greaves had vertrouwd op de foutieve gegevens om de aanwezigheid van fosfine te bevestigen, en verschillende van de reagerende papers hadden ze ook gebruikt.

Greaves en haar team hebben uiteindelijk de gecorrigeerde gegevens opnieuw geanalyseerd. De fosfine is er nog steeds, zeggen ze, hoewel het signaal veel zwakker is dan ze eerst rapporteerden. En er is nog steeds genoeg om de mogelijkheid te overwegen dat het geproduceerd wordt door een soort van leven. “Zelfs als er minder fosfine op Venus is dan we oorspronkelijk beweerden, blijft onze interpretatie dat het heel moeilijk te produceren is met enige bekende chemie nog steeds overeind,” vertelde Sara Seager, een astrofysicus aan het MIT.

Diegenen die bewijs hebben gevonden van fosfine in de wolken van Venus zeggen dat, hoewel de zaak ervoor zwakker is, het nog niet dood is; diegenen die er geen bewijs van zien zeggen dat de fosfine-onderzoekers alleen maar zien wat ze willen zien. De pro-fosfine kant denkt dat de andere kant overdreven weerstand biedt tegen de mogelijkheid dat een lang geleefde droom – een potentieel teken van leven op een andere planeet – wel eens echt zou kunnen zijn; de anti-fosfine kant denkt dat de andere kant gecharmeerd is van diezelfde droom.

Alleen nieuwe waarnemingen kunnen helpen om een verzameling maybes om te zetten in een consensus, op de een of andere manier. Wetenschappers aan beide zijden van het debat hebben de gegevens die ze hebben geanalyseerd en opnieuw geanalyseerd, maar ze hebben nieuwe waarnemingen van Venus nodig. Helaas voor hen is Venus zich niet bewust van het gekibbel dat zich een planeet verderop afspeelt en is inmiddels in beweging gekomen. De planeet staat momenteel te dicht bij de zon voor telescopen om haar te bestuderen zonder zichzelf te verbranden, vooral het soort instrumenten dat wetenschappers willen gebruiken om het mysterie verder te onderzoeken. Ze zullen moeten wachten tot de lente en de zomer, wanneer Venus naar een meer geschikte plaats verhuist, voor de volgende ronde van observaties.

Lees: Het methaanmysterie op Mars

En zelfs dan zal er nog genoeg tijd zijn voor meer overleg. Mars-wetenschappers hebben 15 jaar lang gedebatteerd over de vraag of er werkelijk methaangas – dat zowel door chemische processen als door levende organismen kan worden geproduceerd – op de rode planeet aanwezig is, en pas onlangs hebben ze enige overeenstemming bereikt. (Ze zijn het er nog steeds niet over eens of methaan op Mars een teken van leven is.) En dat debat werd gevoerd met een groot aantal ruimtevaartuigen op en rond Mars, met instrumenten die de bodem kunnen doorzoeken en de atmosfeer kunnen opsnuiven. Op dit moment is er slechts één ruimtevaartuig in een baan rond Venus. Wetenschappers hebben nieuwe missies naar de planeet ontworpen en voorgesteld, maar hun reizen laten nog jaren op zich wachten. Voorlopig zijn de beste uitzichten vanaf de Aarde.

Geen enkel gezaghebbend orgaan van het zonnestelsel, geen Hooggerechtshof van de astronomie, zal ooit de definitieve uitspraak doen over fosfine op Venus. Als de zaak zwakker wordt, zou de zoektocht wel eens stiller kunnen eindigen, met telescoopfaciliteiten die voorstellen voor waarnemingen afwijzen, zegt Ignas Snellen, een astronoom aan de Universiteit Leiden en een van de onderzoekers die gelooft dat het prikkelende signaal in werkelijkheid zwaveldioxide is. “Strikt wetenschappelijk gezien kun je nooit bewijzen dat er geen fosfine is,” vertelde Snellen, maar “op een gegeven moment moet je stoppen met zoeken.”

Een afwezigheid van fosfine zou niet betekenen dat Venus onbewoond moet zijn. “Niemand heeft ooit gezegd: ‘Als er leven is op Venus, dan moet er fosfine zijn’,” zei Grinspoon. “Het is niet waar dat als er geen fosfine op Venus is, er geen leven zou moeten zijn.”

En zelfs als er geen fosfine op Venus bestaat – zelfs als Venus niet de plaats is waar we voor het eerst leven buiten de Aarde detecteren – een andere molecule, op een dag, zou de wetenschappelijke gemeenschap kunnen galvaniseren zoals deze molecule deed, en een ander debat aanzwengelen dat ons dichter bij het beantwoorden van enkele van onze meest existentiële vragen zou kunnen brengen.

“Ik weet dat het publiek gewoon verwachtte dat we op een dag zouden wijzen en zeggen: ‘Hé, buitenaardse wezens!'” zei Sousa-Silva. “We gaan onze telescopen op een planeet richten, en we gaan een coole molecule detecteren die een biosignatuur zou kunnen zijn – water, zuurstof, methaan, fosfor – en als we dat doen, gaan we weer discussiëren zoals dit. Dit is de discussie die we elke keer zullen voeren, en hopelijk, elke keer een beetje beter. “