El sesgo de confirmación en la detección del fosfano en Venus

Por Francisco R. Villatoro, el 21 octubre, 2020. Categoría(s): Astronomía • Ciencia • Noticias • Science ✎ 10

La ciencia de frontera es una lucha salvaje contra el sesgo de confirmación. El grupo de Greaves observó fosfano en Venus en 2017 con el telescopio JCMT; para poder publicarlo en la revista Nature Astronomy  confirmó la observación con ALMA en 2019, ajustando los datos con un polinomio de grado 12 se alcanzaron ∼15 sigmas. Se acaba de publicar en arXiv un reánalisis independiente con el mismo software de los datos de ALMA a 267 GHz; la señal del fosfano (PH₃) solo alcanza ∼2 sigmas. Por tanto, no se observa fosfano en la atmósfera de Venus. Más aún, el uso de un polinomio de grado 12 produce falsas líneas de absorción con más de 10 sigmas en otras regiones del espectro. Un duro varapalo a la observación del grupo de Greaves y al fosfano como biomarcador.

Ya había muchas dudas, sobre todo porque solo se había observado en radio una única línea espectral de absorción del fosfano (con longitud de onda de 1.123 mm); aunque se había «confirmado» con dos instrumentos, el Telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) en Hawaii, en junio de 2017, y ALMA en Atacama, Chile, en marzo de 2019. Además, el grupo de Greaves no ha logrado observar el fosfano en Venus en el infrarrojo, usando el Telescopio Infrarrojo de 3 metros de la NASA en el Observatorio de Mauna Kea (Hawai, EE.UU.), como han publicado en Astronomy & Astrophysics; o bien hay tan poco fosfano que es indetectable en el infrarrojo, o bien su concentración es muy variable, o bien su observación en radio es producto del sesgo de confirmación.

El nuevo artículo ha sido enviado a Astronomy & Astrophysics, aunque aún no ha pasado la revisión por pares; a pesar de ello, no tengo dudas de que será aceptado para publicación. Te recomiendo leerlo, I.A.G. Snellen, L. Guzman-Ramirez, …, F.F.S. van der Tak, «Re-analysis of the 267-GHz ALMA observations of Venus: No statistically significant detection of phosphine,» arXiv:2010.09761 [astro-ph.EP] (19 Oct 2020). También cito el artículo de T. Encrenaz, …, J. Greaves, C. Sousa-Silva, «A stringent upper limit of the PH3 abundance at the cloud top of Venus,» Astronomy & Astrophysics (14 Oct 2020), doi: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202039559, arXiv:2010.07817 [astro-ph.EP] (15 Oct 2020).

Si eres soñador y sueñas con exovida en Venus, quizás disfrutes leyendo la dudosa detección de glicina de Arijit Manna, Sabyasachi Pal, Mangal Hazra, «Detection of simplest amino acid glycine in the atmosphere of the Venus,» arXiv:2010.06211 [astro-ph.EP] (13 Oct 2020); o incluso la pionera detección de fosfano de la Pioneer en Rakesh Mogul, Sanjay S. Limaye, …, Jamie A. Cordova Jr, «Is Phosphine in the Mass Spectra from Venus’ Clouds?» arXiv:2009.12758 [astro-ph.EP] (27 Sep 2020). Aunque no olvides en tus sueños tener en cuenta el vulcanismo como fuente abiótica del fosfano, Ngoc Truong, Jonathan I. Lunine, «Hypothesis Perspectives: Might active volcanisms today contribute to the presence of phosphine in Venus’s atmosphere?» arXiv:2009.11904 [astro-ph.EP] (24 Sep 2020).

[PS 23 oct 2020] Michael Greshko (@michaelgreshko) nos presenta un ajuste de los datos de ALMA en la ventana seleccionada en el artículo de Greaves et al. ajustada con polinomios de grado entre 1 y 12.

Por supuesto, falta realizar un análisis de la significación estadística, así como un análisis del efecto de cambiar la ventana seleccionada. [/PS]

Mucha gente considera que el fosfano en Venus es la excusa perfecta para enviar sondas espaciales que lo estudien in situ. Sin embargo, hay tantas dudas sobre la señal observada en radio y no observada en infrarrojo, que dudo que pueda usarse como excusa firme. La observación de una concentración de ∼20 ppb (partes por millardo) de fosfano es muy alta; que no se haya observado en el infrarrojo y tampoco en el reanálisis independiente de los datos de ALMA apunta a que la señal es ficticia, un artefacto del análisis original. Pasa muchas veces cuando un primer análisis obtiene un enorme número de sigmas de confianza estadística, en este caso ∼15 sigmas; lo habitual es que un resultado tan claro sea resultado de errores sistemáticos.

El punto más dudoso del análisis es el ajuste con un polinomio de grado doce. Greaves y su grupo alertó a los autores del nuevo trabajo que el software de procesado de datos de ALMA había sido actualizado, luego su replicación podría conducir a un resultado diferente. A pesar de ello, la diferencia no es pequeña, más bien es «infinita», pues ∼2 sigmas son indicios muy débiles y ∼15 sigmas son  evidencias ultra fuertes. Siendo un reanálisis de los mismos datos con un algoritmo muy parecido, nadie esperaría una diferencia así. Una señal de ∼2 sigma es esperada para el ruido de la señal en el espectro de ALMA, ya que es altamente no gaussiano (recuerda que las sigmas se calculan suponiendo ruido gaussiano).

En mi opinión, que el propio grupo de Greaves no haya observado fosfano en el infrarrojo en la atmósfera de Venus apunta a que se publicó una falsa alarma en Nature Astronomy. No creo que el fosfano en Venus sea como el metano en Marte. Creo que la polémica señal tendrá una vida corta y en pocos años sabremos con seguridad que fue una falsa alarma. Pero, como siempre, prefiero soñar con vida aerobiológica en las nubes de Venus… al menos los sueños no se pueden refutar con los nuevos datos.



10 Comentarios

  1. Uff queda totalmente desmentido de los venusinos, tambien me gusta con las bacterias voladoras, pero aceptemoslo, no hay lugar mas duro para la vida que venus, que de hecho cuesta imaginar un lugar mas hostil que venus.

  2. A veces se nos olvida que la única vida que conocemos no se expresa como organismos aislados, sino que se expresa como todo un ecosistema integrado.
    Eso no existe en ninguna parte del sistema solar fuera de la Tierra.

    1. De hecho. Hay exoplanetas aún más terribles que Venus. Si bien Venus es el peor de nuestro sistema solar por alcanzar temperaturas de 450 grados. Tenés planetas extremadamente infernales con temperaturas súper extremas como es el caso de Kepler 78B. Con temperaturas de 1200 grados siendo este un océano de magma hirviente. Sus montañas se derriten por sus altas temperaturas y prácticamente sería algo como lo que el concepto humano imagino en varias ocasiones como el «Inframundo». Y hay planetas aún peores como HD80606B dónde ya las temperaturas son de 1500 a 2200 grados. Y por su órbita rarísima cuando se aleja de su estrella madre llega a los -26 grados. Hay planetas mucho peores en el juego de las temperaturas extremas

  3. Y uno que aprende en el postgrado que es muy peligroso ajustar una línea de base de un receptor heterodino con un polinomio de grado mayor a 2, nunca termina publicando en Nature.

  4. Nooooo!!
    Les dije a mis hijitas que los científicos iban a enviar globos a otro planteta para estudiar bichos…
    Que cruel, veré cómo la dibujo para zafar.
    Gracias, ahora si en serio, por este artículo con tantos datos.

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