Экзопланета K2-18 b богата водой, но не содержит признаков жизни

Вверху: Спектры пропускания K2-18 b, полученные JWST. Показаны данные NIRSpec и NIRISS для K2-18 b, где данные NIRISS приведены к тому же разрешению, что и NIRSpec (∆λ = 0.02 мкм). Внизу слева: Нормированное среднеквадратичное отклонение в зависимости от размера бина для всех спектроскопических кривых блеска NIRSpec. Внизу справа: Сравнение наших данных G395H из Программы 2722 с обработкой Мадхусудана и др. (2023). Источник: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.12622

Экзопланета K2-18 b, вращающаяся вокруг красного карлика в 124 световых годах от Земли, продолжает вызывать споры среди учёных. Ранее данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) указывали на возможное наличие в её атмосфере диметилсульфида (DMS) и диметилдисульфида (DMDS) — соединений, которые на Земле производятся живыми организмами. Однако новые исследования опровергают эти выводы.

Первоначальные наблюдения также позволили определить состав атмосферы K2-18 b: она богата водородом, содержит метан и, возможно, углекислый газ. Были слабые признаки наличия аммиака и водяного пара, но для точных выводов требовались дополнительные данные. Учёные, участвовавшие в спорах о DMS и DMDS, надеялись подтвердить или опровергнуть свои гипотезы.

Теперь международная группа исследователей проанализировала новые данные четырёх транзитных наблюдений JWST в ближнем инфракрасном диапазоне, объединив их с предыдущими данными JWST и «Хаббла». Их работа опубликована на сервере препринтов arXiv. Новые результаты не подтверждают наличия DMS или DMDS, но помогают лучше понять структуру планеты.

Главный вывод исследования — K2-18 b богата водой. Учёные уверенно обнаружили метан и углекислый газ в атмосфере, но не нашли водяного пара. Они объясняют: «Одновременное присутствие CH₄ и CO₂ в наблюдаемых количествах можно объяснить либо массивной атмосферой с металличностью примерно в 100 раз выше солнечной и содержанием H₂O 10–25% по объёму, либо небольшой атмосферой над жидким океаном. В любом случае наши результаты однозначно показывают, что недра K2-18 b богаты водой».

Аммиак и угарный газ в атмосфере также не обнаружены. Отсутствие аммиака может указывать на жидкий океан, но это не окончательный вывод. Дополнительные наблюдения помогут уточнить соотношение углекислого газа и угарного газа. Отсутствие водяного пара в атмосфере может быть связано с «холодной ловушкой» — конденсацией пара до достижения высот, доступных для измерений.

Дальнейшие исследования помогут уточнить, в каком состоянии находится вода на K2-18 b — газообразном, жидком или в виде льда. Однако на данный момент нет никаких свидетельств существования жизни на этой планете. Тем не менее, K2-18 b остаётся важным объектом для изучения.

Авторы исследования пишут: «K2-18 b — прохладный, богатый водой мир — выделяется как одна из самых перспективных умеренных суб-Нептунов для изучения возникновения жидководных сред в планетах, не похожих на Землю, что мотивирует дальнейшее изучение её атмосферы и недр».

Дополнительная информация: Renyu Hu et al, A water-rich interior in the temperate sub-Neptune K2-18 b revealed by JWST, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.12622