|
Обнаружили потенциальный признак жизни на K2-18b
|
|
|
|
16 апреля 2025 года группа астрономов объявила, что в процессе изучения планеты, вращающейся вокруг другой звезды, они обнаружили свидетельства неожиданного присутствия атмосферного газа. На Земле этот газ, называемый диметилсульфидом, в основном вырабатывается живыми организмами.
|
|
|
|
В апреле 2024 года космический телескоп Джеймса Уэбба наблюдал за звездой-хозяином планеты K2-18b в течение почти шести часов. За это время планета, вращающаяся по орбите, прошла перед звездой. Звездный свет, просачивающийся сквозь атмосферу, передает в телескоп отпечатки атмосферных молекул.
|
|
|
|
Сравнив эти отпечатки с 20 различными молекулами, которые они потенциально могли бы наблюдать в атмосфере, астрономы пришли к выводу, что наиболее вероятным совпадением является газ, который на Земле является хорошим индикатором жизни.
|
|
|
|
Я астроном и астробиолог, изучающий планеты вокруг других звезд и их атмосферы. В своей работе я пытаюсь понять, какие близлежащие планеты могут быть пригодны для жизни.
|
|
K2-18b, таинственный мир
|
|
|
|
Чтобы понять, что означает это открытие, давайте начнем с того странного мира, в котором оно было найдено. Название планеты - K2-18b, что означает, что это первая планета в 18-й планетной системе, обнаруженная расширенной миссией НАСА "Кеплер", K2. Астрономы обозначают первую планету в системе буквой "в", а не "а", чтобы избежать возможной путаницы со звездой.
|
|
|
|
|
|
|
K2-18b находится на расстоянии немногим более 120 световых лет от Земли - в галактическом масштабе этот мир находится практически у нас на задворках.
|
|
|
|
Хотя астрономы очень мало знают о K2-18b, мы знаем, что он очень непохож на Землю. Начнем с того, что она примерно в восемь раз массивнее Земли, а ее объем примерно в 18 раз больше. Это означает, что она лишь наполовину плотнее Земли. Другими словами, в нем должно быть много воды, которая не очень плотная, или очень большая атмосфера, которая еще менее плотная.
|
|
|
|
Астрономы полагают, что этот мир может быть либо уменьшенной версией ледяного гиганта нашей солнечной системы Нептуна, называемого мини-Нептуном, либо, возможно, скалистой планетой без воды, но с массивной водородной атмосферой, называемой газовым карликом.
|
|
|
|
Другой вариант, как недавно предположил астроном Кембриджского университета Никку Мадхусудхан, заключается в том, что планета представляет собой "мир гайса".
|
|
|
|
Этот термин означает "водород над океаном", поскольку астрономы предсказывают, что гицианские миры - это планеты с глобальными океанами, глубина которых во много раз превышает глубину океанов Земли, и без каких-либо континентов. Эти океаны покрыты массивными водородными атмосферами высотой в тысячи миль.
|
|
|
|
Астрономы пока не знают наверняка, существуют ли миры-гиганты, но модели того, как они могли бы выглядеть, соответствуют ограниченным данным, собранным JWST и другими телескопами на K2-18b.
|
|
|
|
Вот тут-то история и становится захватывающей. Мини-Нептуны и газовые карлики вряд ли пригодны для жизни, потому что на них, вероятно, нет жидкой воды, а на их внутренней поверхности огромное давление. Но на планете, подобной гайсианской, был бы большой океан с умеренным климатом. Так могут ли океаны планет хайсиан быть пригодными для жизни — или даже обитаемыми?
|
|
|
|
Обнаружение DMS
|
|
|
|
В 2023 году Мадхусудхан и его коллеги впервые использовали коротковолновую инфракрасную камеру космического телескопа Джеймса Уэбба для наблюдения звездного света, который проникал через атмосферу K2-18b.
|
|
|
|
Они обнаружили доказательства присутствия двух простых углеродсодержащих молекул - монооксида углерода и метана — и показали, что в верхних слоях атмосферы планеты отсутствует водяной пар. Этот состав атмосферы подтверждает, но не доказывает, что K2-18b может быть миром хайса. В геологическом мире вода была бы заключена в более глубокие и теплые слои атмосферы, расположенные ближе к океанам, чем верхние слои атмосферы, исследованные с помощью наблюдений JWST.
|
|
|
|
Интересно, что данные также показали дополнительный, очень слабый сигнал. Команда обнаружила, что этот слабый сигнал соответствует газу, называемому диметилсульфидом, или DMS. На Земле DMS в больших количествах вырабатывается морскими водорослями. У него очень мало небиологических источников, если они вообще есть.
|
|
|
|
Этот сигнал сделал первоначальное обнаружение захватывающим: на планете, которая, возможно, имеет огромный океан, вероятно, есть газ, который на Земле выделяется биологическими организмами.
|
|
|
|
У ученых была неоднозначная реакция на это первоначальное сообщение. Хотя результаты были впечатляющими, некоторые астрономы отметили, что наблюдаемый сигнал DMS был слабым и что природа K2-18b, похожая на геологическую, очень неопределенна.
|
|
|
|
Чтобы решить эти проблемы, команда Машусудхана год спустя вернула JWST к K2-18b. На этот раз они использовали другую камеру на JWST, которая регистрирует свет в другом диапазоне длин волн. Новые результаты, объявленные 16 апреля 2025 года, подтвердили их первоначальные выводы.
|
|
|
|
Эти новые данные свидетельствуют о более сильном, но все еще относительно слабом сигнале, который команда исследователей приписывает DMS или очень похожей молекуле. Тот факт, что сигнал DMS был получен другой камерой во время другой серии наблюдений, усилил интерпретацию DMS в атмосфере.
|
|
|
|
Команда Мадхусудхана также представила очень подробный анализ неопределенностей в данных и их интерпретации. В реальных измерениях всегда присутствуют некоторые неопределенности. Они обнаружили, что эти неопределенности вряд ли могут объяснить сигнал в данных, что еще больше подтверждает интерпретацию DMS. Как астроном, я нахожу этот анализ захватывающим.
|
|
|
|
Есть ли там жизнь?
|
|
|
|
Означает ли это, что ученые обнаружили жизнь в другом мире? Возможно, но мы все еще не можем быть уверены.
|
|
|
|
Во-первых, действительно ли у K2-18b под плотной атмосферой есть океан? Астрономы должны это проверить.
|
|
|
|
Во-вторых, действительно ли сигнал, наблюдаемый двумя камерами с разницей в два года, исходит от диметилсульфида? Ученым понадобятся более чувствительные измерения и дополнительные наблюдения за атмосферой планеты, чтобы убедиться в этом.
|
|
|
|
В-третьих, если это действительно DMS, означает ли это, что там есть жизнь? Возможно, на этот вопрос труднее всего ответить. Саму жизнь обнаружить с помощью существующих технологий невозможно. Астрономам необходимо будет оценить и исключить все другие потенциальные варианты, чтобы укрепить свою уверенность в этой возможности.
|
|
|
|
Новые измерения могут привести исследователей к историческому открытию. Однако остаются важные неясности. Астробиологам потребуется гораздо более глубокое понимание K2-18b и подобных миров, прежде чем они смогут быть уверены в наличии DMS и его интерпретации как признака жизни.
|
|
|
|
Ученые по всему миру уже внимательно изучают опубликованное исследование и будут работать над новыми проверками полученных результатов, поскольку независимая проверка лежит в основе науки.
|
|
|
|
В будущем K2-18b станет важной мишенью для JWST, самого чувствительного телескопа в мире. Вскоре JWST может наблюдать за другими потенциальными планетами, похожими на hycean, чтобы увидеть, появляется ли сигнал и в атмосферах этих планет.
|
|
|
|
При наличии большего количества данных эти предварительные выводы могут не выдержать испытания временем. Но на данный момент одна лишь перспектива того, что астрономы, возможно, обнаружили газы, выделяемые инопланетной экосистемой, которая бурлила в темном синем океане пришельцев, является невероятно привлекательной.
|
|
|
|
Независимо от истинной природы K2-18b, новые результаты показывают, что использование JWST для исследования других миров в поисках признаков инопланетной жизни гарантирует, что следующие годы будут захватывающими для астробиологов.
|
|
|
|
Источник
|
