Потенційний водний світ, що обертається навколо тьмяної червоної зірки всього за 120 світлових років від нас, став ще більш захоплюючим. Дослідження атмосфери K2-18b виявило наявність вуглекислого газу та метану, як раніше вчені передбачали для планети-океану з багатою на водень атмосферою, або Гікейського світу.
Крім того, спостереження виявляють спокусливий натяк на диметилсульфід – ознаку біології, який, за прогнозами вчених, може бути виявлений у гікейських світах. Тут, на Землі, диметилсульфід виробляється лише життям; і більша частина з морського фітопланктону.
«Наші висновки підкреслюють важливість розгляду різноманітних придатних для життя середовищ у пошуках життя в інших місцях», — каже астроном Нікку Мадхусудхан з Кембриджського університету. «Традиційно пошуки життя на екзопланетах зосереджені в основному на менших скелястих планетах, але більші гікейські світи значно сприятливіші для атмосферних спостережень».
У 2019 році це була перша придатна для життя зона скелястого світу (на відміну від газоподібного, як Юпітер і Сатурн), в атмосфері якого була виявлена вода. Населена зона — це відстань від зірки-господаря, на якій рідка вода може зберігатися на поверхні — не настільки, щоб замерзнути в лід, і не настільки, щоб випаруватися. K2-18b сильно відрізняється від Землі. Він значно важчий, приблизно 8,6 маси Землі та 2,6 радіуса Землі; і він обертається навколо червоного карлика досить близько, раз на 33 дні.
Однак червоні карликові зірки холодніші й тьмяніші за Сонце, що означає, що K2-18b отримує таке ж зоряне випромінювання, як і Земля. Це як каша у Ведмедика – як треба. Мадхусудхан і його колеги оцінили K2-18b у 2020 році та виявили, що він придатний для проживання. Вони також визначили K2-18b як потенційний гікейський світ у 2021 році.
«Деякі умови в океанах цих світів можуть бути схожі на придатні для життя умови в океанах Землі, тобто подібні температури та тиск, наявність рідкої води та енергії від зірки», — сказав тоді Мадхусудхан ScienceAlert.
«Є багато відкритих питань, але на даному етапі це лише перше припущення. Припущення полягає в тому, що якщо мікробне водне життя може формуватися в цих океанах, так само як це було на Землі, то деякі біосигнатури також можуть бути звичайними».
(NASA, CSA, ESA, J. Olmstead/STScI, N. Madhusudhan/Кембриджський університет)
Але дослідникам потрібні були додаткові дані. Їм потрібен був космічний телескоп Джеймса Вебба, щоб ближче вдивлятися в атмосферу екзопланети та шукати ознаки. І вони нарешті це отримали. Використовуючи інструменти JWST ближнього інфрачервоного діапазону NIRSpec і NIRISS, вони двічі спостерігали K2-18b, коли він обертався між нами та головною зіркою. Потім вони вивчили різницю у світлі зірки, яка є результатом подорожі крізь атмосферу екзопланети та зміни її складу.
Розділивши ці зміни, дослідники знайшли докази наявності молекул вуглецю, вуглекислого газу та метану. Спектр світла також виявив натяки – але лише натяки – на диметилсульфід. Це означає, що спостережень недостатньо, щоб визначити, чи придатний для життя K2-18b. Але ми надзвичайно близькі.
«Майбутні спостереження Вебба зможуть підтвердити, чи справді диметилсульфід присутній в атмосфері K2-18 b у значних кількостях», — каже Мадхусудхан.
Наступним кроком буде звернення MIRI середнього інфрачервоного діапазону JWST до екзопланети, щоб більш детально дослідити можливість диметилсульфіду та пошук інших можливих біосигнатур в атмосфері екзопланети. У ширшому контексті результати демонструють, що JWST здатний виявляти біосигнатури в атмосферах екзопланет, що є важливим першим кроком до пошуку життя на іншій планеті.
«Наша кінцева мета — виявлення життя на придатній для життя екзопланеті, що змінить наше розуміння нашого місця у Всесвіті», — каже Мадхусудхан. «Наші відкриття є багатообіцяючим кроком до глибшого розуміння гікейських світів у цьому квесті». Джерело