Вчені виявили сигнали далекого чужого світу

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».

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