Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) виявив докази наявності вуглецевих молекул в атмосфері ймовірного океанського світу. Екстрасонячна планета або екзопланета, відома як K2–18 b, є спокусливою мішенню для астрономів, які шукають життя за межами Сонячної системи, оскільки попередні дослідження та спостереження за допомогою космічного телескопа Хаббл показали, що планета може бути океаном або “Гіцейський світ”, наповнений рідкою водою — життєво важливим інгредієнтом для життя. K2–18 b має радіус у два-три рази більший за земний і розташований на відстані 120 світлових років від Сонячної системи.
Нові результати показали сліди вуглекислого газу та метану в атмосфері K2–18 b без виявлення аміаку, що, ймовірно, вказує на водний океан під багатою на водень атмосферою.
«Наші результати підкреслюють важливість розгляду різноманітних середовищ, придатних для життя, у пошуках життя в інших місцях», — сказав у заяві провідний автор дослідження та вчений Кембриджського університету Нікку Мадхусудхан. «Традиційно пошуки життя на екзопланетах зосереджені в основному на менших скелястих планетах, але більші гікейські світи значно сприятливіші для атмосферних спостережень».
З масою приблизно в 8,6 разів більшою за земну та розташованою в зоні життя холодної зірки — регіоні, який не є ні надто гарячим, ні надто холодним для розміщення рідкої води — K2–18 b є прикладом планети розміром від Землі до Сонця. Система крижаного гіганта Нептуна. Ці світи називаються «субнептунами», і вони не схожі ні на одну з планет Сонячної системи, що робить їх чимось загадковим для астрономів, які зараз обговорюють природу їхніх атмосфер. Це дослідження має допомогти розпочати підняти завісу, що оточує атмосферу та умови навколишнього середовища як субнептунового, так і гікейського світів.
Це доказ існування життя за межами Сонячної системи?
На додаток до виявлення молекул вуглецю, результати JWST також показали можливу присутність чогось потенційно більш захоплюючого в атмосфері K2–18 b.
Схоже, космічний телескоп виявив диметилсульфід (DMS), який на Землі виробляється лише як побічний продукт життя, в основному створений фітопланктоном. Команда обережно ставиться до цього виявлення, яке є набагато менш надійним, ніж наявність молекул вуглецю. «Майбутні спостереження Вебба зможуть підтвердити, чи DMS дійсно присутній в атмосфері K2–18 b на значних рівнях», — пояснив Мадхусудхан.
Це відчуття обережності слід застосовувати до знахідок K2–18 b загалом, коли йдеться про припущення про інопланетне життя. Навіть якщо на планеті є рідкий водяний океан і атмосфера, що містить молекули вуглецю, це не обов’язково означає, що на ній живе життя або що на екзопланеті взагалі можуть бути живі істоти.
Оскільки ширина планети приблизно в 2,6 рази перевищує ширину Землі, розмір планети означає, що в їїсередині міститься лід під високим тиском, подібний до Нептуна, але з тоншою атмосферою та поверхнею океану. Це означає, що на планеті може кипіти рідка вода, що робить її океани занадто гарячими для життя.
Як космічний телескоп Джеймса Вебба побачив світ океану
Оцінка складу атмосфер віддалених світів, таких як K2–18 b, непросте завдання, оскільки світло, яке відбивається від їхніх атмосфер, дуже слабке порівняно зі світлом їхніх батьківських зірок. Мадхусудхан і команда зробили це для K2–18 b, чекаючи, поки планета перетне обличчя своєї зірки з точки зору JWST. Це означає, що світло батьківської зірки проходить прямо через атмосферу планети.
Хімічні елементи та сполуки поглинають і випромінюють світло на певних і характерних довжинах хвиль, що означає, що, перебуваючи в атмосфері планети, вони залишають характерний «відбиток» на зоряному світлі — «спектрах» зірки — коли воно проходить через цю атмосферу.
«Цей результат став можливим лише завдяки розширеному діапазону довжин хвиль і безпрецедентній чутливості JWST, що забезпечило надійне виявлення спектральних особливостей лише двома проходами», — пояснив Мадхусудхан. «Для порівняння, одне транзитне спостереження за допомогою JWST забезпечило точність, порівнянну з вісьмома спостереженнями за допомогою Хаббла, які проводилися протягом кількох років і у відносно вузькому діапазоні довжин хвиль».
Висновки команди відображають дані, зібрані JWST протягом лише двох проходжень K2–18 b через обличчя його батьківської зірки. Попереду ще більше спостережень за екзопланетою, але команда, яка стоїть за цими відкриттями, вважає, що те, що вони бачили досі, вже є доказом потужності JWST, оскільки лише один транзит може доставити стільки даних, скільки Хаббл міг би отримати за вісім подібних переходи.
Зараз команда продовжить спостерігати за K2–18 b за допомогою JWST і його інструменту середнього інфрачервоного діапазону (MIRI), зокрема, оскільки вони прагнуть підтвердити свої висновки, а також зібрати більше інформації про умови навколишнього середовища на екзопланеті.
«Наша кінцева мета — виявлення життя на придатній для життя екзопланеті, що змінить наше розуміння нашого місця у Всесвіті», — підсумував Мадхусудхан. «Наші відкриття є багатообіцяючим кроком до глибшого розуміння гікейських світів у цьому квесті».
