Телескоп Уэбба, вероятно, не обнаружил жизни на экзопланете K2-18b — пока...

Художественное изображение мира Гикеан. Автор: Shang-Min Tsai/UCR

Недавние сообщения о том, что космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба обнаружил признаки жизни на далекой планете, по понятным причинам вызвали волнение. Новое исследование ставит под сомнение этот вывод, но также показывает, как телескоп может проверить наличие газа, образующегося при условии присутствия жизни.

Исследование Калифорнийского университета в Риверсайде, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, может разочаровать энтузиастов внеземных цивилизаций, но не исключает возможности открытия в ближайшем будущем.

Многие экзопланеты, то есть планеты, вращающиеся вокруг других звезд, нелегко сравнить с Землей. Их температура, атмосфера и климат не позволяют представить на них жизнь земного типа.

Атмосфера K2-18b состоит в основном из водорода, в отличие от нашей атмосферы на основе азота. Но существовало предположение, что на K2-18b есть водные океаны, как на Земле. Это делает K2-18b потенциальным миром Гикеан, что означает сочетание водородной атмосферы и водных океанов.

В прошлом году команда из Кембриджа обнаружила метан и углекислый газ в атмосфере K2-18b с помощью JWST. Это элементы, которые могут указывать на признаки жизни.

«Кроме того, в прошлом году эти исследователи сообщили о предварительном обнаружении диметилсульфида, или DMS, в атмосфере этой планеты, который вырабатывается океанским фитопланктоном на Земле», - сказал Цай. DMS является основным источником переносимой по воздуху серы на нашей планете и может играть роль в формировании облаков.

Поскольку данные телескопа были неубедительными, исследователи UCR хотели понять, сможет ли достаточно DMS накопиться до обнаруживаемых уровней на K2-18b, которая находится примерно в 120 световых годах от Земли. Как и на любой такой далекой планете, получение физических образцов атмосферных химикатов невозможно.

«Сигнал DMS от телескопа Уэбба не был очень сильным и проявлялся только определенным образом при анализе данных», — сказал Цай. «Мы хотели знать, можем ли мы быть уверены в намеке на DMS».

Основываясь на компьютерных моделях, учитывающих физику и химию DMS, а также атмосферу на основе водорода, исследователи обнаружили, что маловероятно, что данные указывают на присутствие DMS. «Сигнал сильно перекрывается с метаном, и мы думаем, что выделение DMS из метана выходит за рамки возможностей этого прибора», — сказал Цай.

Однако исследователи полагают, что DMS может накапливаться до обнаруживаемых уровней. Чтобы это произошло, планктон или какая-либо другая форма жизни должна была бы производить в 20 раз больше DMS, чем присутствует на Земле.

Обнаружение жизни на экзопланетах — непростая задача, учитывая их расстояние от Земли. Чтобы найти DMS, телескопу Уэбба потребуется использовать инструмент, способный лучше обнаруживать инфракрасные волны в атмосфере, чем тот, который использовался в прошлом году. К счастью, телескоп будет использовать такой инструмент позже в этом году, что окончательно покажет, существует ли DMS на K2-18b.

«Лучшие биосигнатуры на экзопланете могут значительно отличаться от тех, которые мы сегодня находим наиболее распространенными на Земле. На планете с богатой водородом атмосферой мы с большей вероятностью обнаружим DMS, созданный жизнью, а не кислород, созданный растениями и бактериями, как на Земле», — сказал астробиолог UCR Эдди Швитерман, старший автор исследования.

Учитывая сложности поиска признаков жизни на отдаленных планетах, некоторые задаются вопросом о постоянной мотивации исследователей.

«Почему мы продолжаем исследовать космос в поисках признаков жизни? Представьте, что вы ночью разбиваете лагерь на дереве и что-то слышите. Инстинктивно хочется посветить фонариком, чтобы увидеть, что там снаружи. В некотором смысле, мы именно это и делаем», — сказал Цай.

Больше информации: Biogenic sulfur gases as biosignatures on temperate sub-Neptune waterworlds, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad3801

Источник: University of California - Riverside