Twierdzenia o wykryciu biosygnatur gazu były przedwczesne.
Niedawne doniesienia o znalezieniu przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba oznak życia na odległej planecie wywołały zrozumiałe podekscytowanie. Nowe badania podważają to odkrycie, ale także określają, w jaki sposób teleskop może zweryfikować obecność gazu wytwarzanego przez życie.
Wyniki badań astronomów z University of California Riverside zostały opublikowane w Astrophysical Journal Letters.
W 2023 roku pojawiły się kuszące doniesienia o biosygnaturach w atmosferze planety K2-18b, która wydawała się spełniać kilka warunków umożliwiających istnienie życia.
Wiele egzoplanet, czyli planet krążących wokół innych gwiazd, nie da się łatwo porównać z Ziemią. Ich temperatury, atmosfery i klimat sprawiają, że trudno wyobrazić sobie na nich życie typu ziemskiego.
Jednak K2-18b jest nieco inna. Ta planeta otrzymuje prawie taką samą ilość promieniowania gwiazdy jak Ziemia. A jeżeli atmosfera zostanie usunięta jako czynnik, K2-18b ma temperaturę zbliżoną do ziemskiej, co jest również idealną sytuacją do znalezienia życia – powiedział naukowiec UCR i autor artykułu Shang-Min Tsai.
Atmosfera K2-18b składa się głównie z wodoru, w przeciwieństwie do naszej atmosfery opartej na azocie. Pojawiły się jednak spekulacje, że K2-18b ma oceany wodne, podobnie jak Ziemia. To sprawia, że K2-18b jest potencjalnie światem „hyceańskim”, co oznacza połączenie atmosfery wodorowej i oceanów wodnych.
W 2023 roku zespół z Cambridge odkrył metan i dwutlenek węgla w atmosferze K2-18b za pomocą JWST – inne pierwiastki, które mogą wskazywać na oznaki życia.
Wisienką na torcie, jeżeli chodzi o poszukiwanie życia, jest to, że w zeszłym roku naukowcy ci donieśli o wstępnym wykryciu siarczku dimetylu (DMS) w atmosferze tej planety, który jest wytwarzany przez fitoplankton oceaniczny na Ziemi – powiedział Tsai. DMS jest głównym źródłem unoszącej się w powietrzu siarki na naszej planecie i może odgrywać rolę w tworzeniu się chmur.
Ponieważ dane z teleskopu nie były jednoznaczne, naukowcy z UCR chcieli zrozumieć, czy wystarczająca ilość DMS może gromadzić się do wykrywalnych poziomów na K2-18b, która znajduje się około 120 lat świetlnych od Ziemi. Jak w przypadku każdej tak odległej planety, uzyskanie fizycznych próbek atmosferycznych substancji chemicznych jest niemożliwe.
Sygnał DMS z teleskopu Webba nie był bardzo silny i pojawiał się tylko w określony sposób podczas analizy danych – powiedział Tsai. Chcieliśmy wiedzieć, czy możemy być pewni tego, co wydawało się wskazówką dotyczącą DMS.
Na podstawie modeli komputerowych, które uwzględniają fizykę i chemię DMS, a także atmosferę opartą na wodorze, naukowcy stwierdzili, że jest mało prawdopodobne, aby dane wskazywały na obecność DMS. Sygnał silnie pokrywa się z metanem i uważamy, że wyodrębnienie DMS z metanu wykracza poza możliwości tego instrumentu – powiedział Tsai.
Naukowcy uważają jednak, że możliwe jest nagromadzenie DMS do wykrywalnych poziomów. Aby tak się stało, plankton lub inna forma życia musiałaby produkować 20 razy więcej DMS niż jest obecna na Ziemi.
Wykrywanie życia na egzoplanetach jest trudnym zadaniem, biorąc pod uwagę ich odległość od Ziemi. Aby znaleźć DMS, teleskop Webba musiałby użyć instrumentu lepiej wykrywającego długości fal podczerwonych w atmosferze niż ten używany w zeszłym roku. Na szczęście teleskop użyje takiego instrumentu jeszcze w tym roku, ujawniając ostatecznie, czy DMS istnieje na K2-18b.
Najlepsze biosygnatury na egzoplanecie mogą znacznie różnić się od tych, które są obecnie najbardziej rozpowszechnione na Ziemi. Na planecie z atmosferą bogatą w wodór możemy być bardziej skłonni do znalezienia DMS wytwarzanego przez życie zamiast tlenu wytwarzanego przez rośliny i bakterie, jak na Ziemi – powiedział Eddie Schwieterman, astrobiolog z UCR, starszy autor badania.
Biorąc pod uwagę złożoność poszukiwania oznak życia na odległych planetach, niektórzy zastanawiają się nad dalszymi motywacjami badaczy.
Dlaczego wciąż badamy kosmos w poszukiwaniu oznak życia? Wyobraź sobie, że biwakujesz nocą w Joshua Tree i coś słyszysz. Instynkt każe ci zaświecić światło, by zobaczyć, co tam jest. W pewnym sensie to właśnie robimy – powiedział Tsai.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Webb telescope probably didn’t find life on an exoplanet — yet
- Biogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune Waterworlds
Źródło: UCR
Na ilustracji: Wizja artystyczna pokazująca, jak mogłaby wyglądać egzoplaneta K2-18b na podstawie danych naukowych. Źródło: NASA/CSA/ESA/J. Olmsted (STScI)
