Признаки микробной жизни на покрытой океанами планете
|
|
Далекий мир, покрытый океанами, изобилующий жизнью. Это наиболее вероятное объяснение нового открытия, сделанного учеными, которые говорят, что они обнаружили самые многообещающие признаки жизни за пределами нашей Солнечной системы.
|
|
Используя данные космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), астрономы под руководством Кембриджского университета выявили огромное количество химических веществ, вырабатываемых только живыми организмами на Земле.
|
|
Они обнаружили химические отпечатки диметилсульфида (DMS) и диметилдисульфида (DMDS) – молекул, которые в основном вырабатываются микроорганизмами, такими как морской фитопланктон.
|
|
Они были обнаружены в атмосфере экзопланеты K2-18b, которая находится примерно в 124 световых годах от Земли в созвездии Льва.
|
|
Это "самый сильный намек" на биологическую активность за пределами нашей Солнечной системы, и эксперты приветствуют "огромный трансформационный момент".
|
|
Планета вращается вокруг красного карлика в так называемой "обитаемой зоне", которая считается наиболее перспективным местом для поиска планет, поддерживающих жизнь.
|
|
|
|
K2-18b в 2,6 раза больше и в 8,6 раза массивнее Земли, и эксперты полагают, что она, вероятно, покрыта океаном, что делает ее тем, что они называют "миром Хайса".
|
|
Температура на планете близка к Земной, но она вращается так близко к своей звезде, что год на ней длится всего 33 дня.
|
|
Более ранние наблюдения выявили наличие метана и углекислого газа в ее атмосфере – это первый случай, когда молекулы на основе углерода были обнаружены на экзопланете в обитаемой зоне.
|
|
Анализ новых данных позволил выявить соединения, которые, насколько известно ученым, вырабатываются только живыми организмами.
|
|
Концентрации DMS и DMD в атмосфере K2-18b сильно отличаются от земных, где они обычно составляют менее одной объемной части на миллиард.
|
|
На K2-18b они, по оценкам, в тысячи раз выше - более 10 частей на миллион.
|
|
Профессор Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan) из Кембриджского института астрономии руководил исследованием.
|
|
"В более ранних теоретических работах было предсказано, что в мирах на основе Hycean возможны высокие уровни газов на основе серы, таких как DMS и DMDS", - сказал он.
|
|
"И теперь мы наблюдали это в соответствии с тем, что было предсказано.
|
|
"Учитывая все, что мы знаем об этой планете, мир, похожий на гайсианский, с океаном, изобилующим жизнью, - это сценарий, который наилучшим образом соответствует имеющимся у нас данным".
|
|
Он сказал, что, хотя результаты и впечатляют, жизненно важно получить больше данных, прежде чем утверждать, что жизнь была обнаружена в другом мире.
|
|
И хотя он проявляет осторожный оптимизм, на K2-18b могут происходить ранее неизвестные химические процессы, которые могут объяснить полученные результаты.
|
|
Необходимы дальнейшие наблюдения JWST, чтобы подтвердить, что их результаты не случайны.
|
|
Его команда также надеется провести дальнейшие эксперименты, чтобы определить, могут ли DMS и DMDS вырабатываться небиологическим путем на уровне, обнаруженном в настоящее время.
|
|
"Спустя десятилетия мы, возможно, оглянемся на этот момент и поймем, что именно тогда живая вселенная оказалась в пределах досягаемости", - сказал профессор Мадхусудхан.
|
|
"Это может стать переломным моментом, когда внезапно мы сможем ответить на фундаментальный вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной".
|
|
Чтобы определить химический состав атмосфер далеких планет, астрономы анализируют свет от их родительской звезды, когда планета проходит транзитом или перед звездой.
|
|
Когда K2-18b проходит транзитом, JWST может обнаружить падение яркости звезды, и крошечная часть звездного света проходит через атмосферу планеты, прежде чем достичь Земли.
|
|
Поглощение части звездного света атмосферой планеты оставляет отпечатки в звездном спектре, которые астрономы могут собрать воедино, чтобы определить состав газов, входящих в состав атмосферы экзопланеты.
|
|
В прошлом году JWST обнаружила слабые намеки на "что-то еще, происходящее" на K2-18b наряду с обнаружением метана и углекислого газа.
|
|
"Мы не были уверены, был ли сигнал, который мы видели в прошлый раз, вызван DMS, но даже намека на это было достаточно, чтобы мы могли еще раз взглянуть на JWST с помощью другого прибора", - объяснил профессор Мадхусудхан.
|
|
Более ранние, предварительные выводы о DMS были сделаны с использованием приборов JWST NIRISS (тепловизор ближнего инфракрасного диапазона и спектрограф без щелей) и NIRSpec (спектрограф ближнего инфракрасного диапазона), которые в совокупности охватывают диапазон длин волн ближнего инфракрасного диапазона (0,8-5 микрон).
|
|
В ходе нового независимого наблюдения использовался прибор MIRI (Mid-Infrared Instrument) компании JWST в среднем инфракрасном диапазоне (6-12 микрон).
|
|
"Это независимое доказательство, основанное на использовании другого инструмента, чем мы делали раньше, и другого диапазона длин волн света, где нет совпадений с предыдущими наблюдениями", - сказал профессор Мадхусудхан.
|
|
"Сигнал был получен сильным и четким".
|
|
Соавтор Монс Холмберг, исследователь из Научного института космического телескопа в Балтиморе, США, добавил: "Это было невероятное осознание того, что результаты появляются и остаются неизменными на протяжении всего обширного независимого анализа и испытаний на надежность".
|
|
DMS и DMDS - это молекулы из одного химического семейства, и предполагается, что они являются биосигнатурами.
|
|
Обе молекулы имеют перекрывающиеся спектральные характеристики в наблюдаемом диапазоне длин волн, хотя дальнейшие наблюдения помогут отличить эти две молекулы друг от друга.
|
|
"Наша работа является отправной точкой для всех исследований, которые сейчас необходимы для подтверждения и понимания последствий этих захватывающих открытий", - сказал соавтор Саввас Константину, также из Кембриджского института астрономии.
|
|
Команда говорит, что их наблюдения достигли уровня статистической значимости "три сигмы" - это означает, что существует 0,3–процентная вероятность того, что они произошли случайно.
|
|
Чтобы соответствовать общепринятой классификации научных открытий, наблюдения должны были бы превысить порог в пять сигм, что означает, что вероятность того, что они произошли случайно, была бы ниже 0,00006 процента.
|
|
Они сказали, что от 16 до 24 часов последующих наблюдений с помощью JWST могут помочь им достичь крайне важного значения для пяти сигм.
|
|
Открытие было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.
|
|
В прошлом месяце ученые объявили, что на Марсе были обнаружены органические молекулы "беспрецедентного размера", что стало еще одним доказательством того, что когда-то на Красной планете могла существовать жизнь.
|
|
Эксперты обнаружили длинные углеродные цепочки, содержащие до 12 последовательных атомов, в образцах марсианской породы, возраст которых насчитывает миллиарды лет.
|
|
Эти органические молекулы – самые длинные из идентифицированных на сегодняшний день – могут образовываться из жирных кислот, которые являются строительными блоками жиров и масел и образуются на Земле в результате биологической активности.
|
|
И ученые заявили, что это открытие представляет "большой интерес" для поиска потенциальных признаков жизни.
|
|
Источник
|