K2-18b находится в обитаемой зоне своей звезды, что делает открытие еще более интригующим. Хотя существует вероятность небиологического происхождения DMS и DMDS на планете, этот результат является наиболее убедительным на сегодняшний день свидетельством возможного существования жизни за пределами Солнечной системы.
Ученые из Лондона нашли на далекой планете признаки жизни
Астрономы, используя данные космического телескопа Джеймса Уэбба, обнаружили на экзопланете K2-18b потенциальные биосигнатуры – химические следы диметилсульфида (DMS) и/или диметилдисульфида (DMDS). На Земле эти соединения производятся исключительно живыми организмами, преимущественно морским фитопланктоном.
University of Cambridge
Ученые из Кембриджского университета, возглавляющие исследование, призывают к осторожности в интерпретации данных, подчеркивая необходимость дальнейших исследований для подтверждения природы обнаруженных молекул.
Наблюдения
Достоверность текущих наблюдений составляет «три сигма» (99,7%), что означает 0,3% вероятность случайного результата. Для официального признания научного открытия требуется достичь уровня «пять сигма» (99,99994%), при котором вероятность случайности меньше 0,00006%. Ученые полагают, что 16-24 часа дополнительных наблюдений с помощью JWST позволят достичь этого порога.
Предыдущие наблюдения за K2-18b, расположенной в 124 световых годах от нас в созвездии Льва, показали наличие метана и углекислого газа в ее атмосфере. Эта экзопланета, в 8,6 раз массивнее и в 2,6 раза больше Земли, стала первой, у которой в обитаемой зоне были обнаружены молекулы на основе углерода. Эти данные соответствуют гипотезе о гикеане — потенциально обитаемом мире с океаном, покрытым богатой водородом атмосферой.
Ученые используют свет, чтобы искать жизнь за пределами Солнечной системы
Для анализа состава атмосферы экзопланет астрономы изучают свет родительской звезды во время транзита планеты, когда она проходит между звездой и Землей. JWST регистрирует уменьшение яркости звезды и анализирует спектр света, прошедшего сквозь атмосферу планеты. Поглощение определенных длин волн света позволяет определить состав атмосферных газов.
Первоначальное предположение о наличии DMS было сделано на основе данных приборов JWST NIRISS и NIRSpec, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне. Новое исследование, проведенное с помощью инструмента MIRI в среднем инфракрасном диапазоне, подтвердило эти данные.
Диметилсульфид (DMS) и диметилдисульфид (DMDS), оба потенциальные биомаркеры, были обнаружены в атмосфере K2-18b в значительно более высоких концентрациях, чем на Земле. В то время как на нашей планете их содержание измеряется в частях на миллиард, на K2-18b оно достигает десятков частей на миллион – в тысячи раз больше. Хотя спектральные характеристики этих двух молекул схожи, дальнейшие наблюдения помогут их различить.
Высокая концентрация серосодержащих газов, таких как DMS и DMDS, согласуется с теоретическими моделями «гикеаны» планет – потенциально обитаемых миров с океаном, покрытым богатой водородом атмосферой. «Наши наблюдения подтверждают предсказания о возможности существования таких высоких концентраций DMS и DMDS на гикеанах», – отметил Мадхусудхан. «На данный момент сценарий с океаном, изобилующим жизнью, наиболее точно соответствует имеющимся данным».
Мадхусудхан подчеркивает необходимость дополнительных исследований, чтобы исключить возможность неизвестных небиологических процессов, способных объяснить наблюдаемые концентрации DMS и DMDS. Он и его коллеги планируют провести дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования для проверки этой гипотезы.